Integralregning

HTXNoteMatematik

Infinitesimalregningens fundamentalsætning

Når man snakker om bestemte integraler kan man ikke undgå at tale om infinitesimalregningens fundamentalsætning (TIP: Hvis du skal til mundtlig prøve så prøv at øv dig i at sige "infinitesimalregning").

Infinitesimalregningens fundamentalsætning er bare en fancy måde at sige abf(x)dx=[F(x)]ab=F(b)F(a)\int_{a}^{b} f(x) \,dx=[F(x)]_{a}^{b}=F(b)-F(a). Det er nemt nok at følge denne regel, det var det vi gjorde ovenover da vi skulle udregne bestemte integraler, men det er straks sværere at bevise:

  1. Tegn en funktion
  2. Indtegn to rektangler i funktionen, den ene skal være indeni funktionen og den anden over

Areal mellem grafer

Hvis man ville finde arealet mellem to grafer. F.eks: f(x)=2x2+x3f(x)=2x^2+x-3 og g(x)=5x75x3+3x+2g(x)=5x^7-5x^3+3x+2 imellem -1 (-2) og 1.

Kan man minus integrallet af den øverste med den nederste:

A=abf(x)dx+abg(x)dxA=\int_{a}^{b} f(x) \,dx+\int_{a}^{b} g(x) \,dx

Som er det samme som:

A=abf(x)g(x)dxA=\int_{a}^{b} f(x)-g(x) \,dx

Det betyder altså at arealet mellem f(x)f(x) og g(x)g(x) præsenteret tidligere ville se således ud i et integral:

TIP: Husk at putte parentes rundt om minimum den sidste funktion så du ikke glemmer at vende nogen fortegn. Man kan også for nemheds skyld putte parentes rundt om begge.

A=11(2x2+x3)(5x75x3+3x+2)dxA=\int_{-1}^{1}(2x^2+x-3) -(5x^7-5x^3+3x+2) \,dx

Og simplificere:

A=112x25x7+5x32x5dxA=\int_{-1}^{1}2x^2 -5x^7+5x^3-2x-5 \,dx

Og så kan vi regne integrallet ud:

A=112x25x7+5x32x5dx=8,667A=\int_{-1}^{1}2x^2 -5x^7+5x^3-2x-5 \,dx=-8,667

Et areal kan ikke være minus, som betyder at f(x) lå under g(x). Vi skal dog bare vende fortegnet for at det bliver rigtigt.