Integrasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Like dokumenter
Derivasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100. Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 30. august 2011

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Mer om likninger og ulikheter

Andre forelesning Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Løsningsforslag: Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i Matematikk I

. Vi får dermed løsningene x = 0, x = 1 og x = 2.

Obligatorisk oppgave i MAT 1100, H-03 Løsningsforslag

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2016

Derivasjon ekstremverdier Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

UNIVERSITETET I BERGEN

Løsningsforslag. 3 x e. g(x) = 1 + x4 x 2

Derivasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100. Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 2. september 2011

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til underveisvurdering i MAT111 vår 2005

Løsningsforslag. Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver teller like mye.

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

TMA4100 Matematikk 1, 4. august 2014 Side 1 av 12. x 2 3x +2. x 2

Forord. Molde, august Per Kristian Rekdal. Copyright c Høyskolen i Molde, 2011.

MAT 1001, Høsten 2009 Oblig 2, Løsningsforslag

Løsningsforslag til eksamen i MAT111 Vår 2013

NTNU Institutt for matematiske fag. TMA4100 Matematikk 1 høsten Løsningsforslag - Øving 8. Oppgave 1. Oppgave 2

IR Matematikk 1. Utsatt Eksamen 8. juni 2012 Eksamenstid 4 timer

arbeid - massesenter - Delvis integrasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

MAT jan jan feb MAT Våren 2010

Funksjoner Forelesning i Matematikk 1 TMA4100. Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 19. august 2011

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Eksamen i MAT1100 H14: Løsningsforslag

IR Matematikk 1. Eksamen 8. desember 2016 Eksamenstid 4 timer

Funksjoner Forelesning i Matematikk 1 TMA4100. Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 18. august 2011

Differensiallikninger Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Lær å bruke CAS-verktøyet i GeoGebra 4.2

DEL 1 (Uten hjelpemidler, leveres etter 3 timer) 3(a + 1) 4(1 a) (6a 1) = 3a a 6a + 1

Tallregning og algebra

MET Matematikk for siviløkonomer

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

9 + 4 (kan bli endringer)

EKSAMEN I EMNET Mat Grunnkurs i Matematikk I - LØSNING Mandag 15. desember 2014 Tid: 09:00 14:00

Forkurs, Avdeling for Ingeniørutdanning

x n+1 = x n f(x n) f (x n ) = x n x2 n 3

Newtons metode - Integrasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Eksamen i MAT111 Grunnkurs i matematikk I Løsningsforslag

TMA4100 Matematikk1 Høst 2009

Grenser III - rasjonale funskjoner Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

x(x 1)(x 2) p(x) = 3,0 1( 1 1)( 1 2) Newtons interpolasjonsformel: Tabellen over dividerte differenser er gitt ved

Areal mellom kurver Volum Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Institutt for Samfunnsøkonomi. Utlevering: Kl. 09:00 Innlevering: Kl. 14:00

Løsningsskisser - Kapittel 6 - Differensialligninger

e x = 1 + x + x2 2 + R 2(x), = e 3! ( 1) n x n = n! n=0 y n+1 = y 0 + f(t, y n (t)) dt 1 dt = 1 + x (1 + t) dt = 1 + x x2

Krasjkurs MAT101 og MAT111

Prøve i Matte 1000 ELFE KJFE MAFE 1000 Dato: 02. desember 2015 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark

Fasit til utvalgte oppgaver MAT1100, uka 15/11-19/11

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2017

Konvergenstester Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

I løpet av uken blir løsningsforslag lagt ut på emnesiden Delvis integrasjon må brukes to ganger.

BYFE DAFE Matematikk 1000 HIOA Obligatorisk innlevering 5 Innleveringsfrist Fredag 15. april 2016 kl 14 Antall oppgaver: 8

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1100, H-14 DEL 1

MET Matematikk for siviløkonomer

Heldagsprøve i matematikk. Svar og løsningsforslag

Eksamen i emnet MAT111/M100 - Grunnkurs i matematikk I Mandag 15. desember 2003, kl (15) LØYSINGSFORSLAG OPPGÅVE 2:

Sammendrag kapittel 9 - Geometri

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Konvergenstester Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

NTNU. TMA4100 Matematikk 1 høsten Løsningsforslag - Øving 12. Avsnitt Ved Taylors formel (med a = 0) har vi at. 24 For x < 0 har vi at

Prøveeksamen i MAT 1100, H-03 Løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO

Undervisningsopplegg for ungdomstrinnet om likninger og annen algebra

Løsningsforslag AA6524/AA6526 Matematikk 3MX Elever/Privatister 6. desember eksamensoppgaver.org

Løsningsforslag til eksamen i MAT 1100 H07

= x lim n n 2 + 2n + 4

UNIVERSITETET I OSLO

. 2+cos(x) 0 og alle biter som inngår i uttrykket er kontinuerlige. Da blir g kontinuerlig i hele planet.

Funksjoner Forelesning i Matematikk 1 TMA4100. Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 19. august 2010

Ekstremverdier Mellomverdisatsen Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

TMA4110 Matematikk 3 Høst 2010

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

Løsningsforslag. Oppgave 1 Gitt matrisene ] [ og C = A = 4 1 B = 2 1 3

Nicolai Kristen Solheim

Lær å bruke Microsoft Mathematics, Matematikk-tillegget i Word og WordMat. Av Sigbjørn Hals

Stigende og avtagende funksjoner Definisjon. Horisontal og vertikal forskyvning. Trigonometriske funksjoner

Forkurs, Avdeling for Ingeniørutdanning

NTNU. TMA4100 Matematikk 1 høsten Løsningsforslag - Øving 5. Avsnitt Vi vil finne dx ( cos t dt).

Løsningsforslag til utvalgte oppgaver i kapittel 10

Forelesning 1: Integrasjon. Separable differensiallikninger.

KAPITTEL 1 - ALGEBRA. 1. Regnerekkefølger og regneregler. Legg først merke til at: Legg spesielt merke til at :

Matematikk for økonomer Del 2

Høgskolen i Oslo og Akershus. = 2xe 2x + x 2 e 2x (2x) = 2xe 2x + 2x 2 e 2x = 2xe 2x (1 + x) e 2x + x 2 ( e 2x) 1 sin x (sin x) + 2x = cos x

Oblig 1 - vår 2015 MAT1012

Kapittel 4: Differensiallikninger

Sammendrag R mai 2009

MET Matematikk for siviløkonomer

Første og andrederivasjons testen Anvendt optimering Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen i TMA4122 Matematikk 4M

Løsningsforslag, eksamen MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I, vår 2009

Oversikt over aktuelle temaer til matematikkprøve onsdag 28. november

I = (x 2 2x)e kx dx. U dv = UV V du. = x 1 1. k ekx x 1 ) = x k ekx 2x dx. = x2 k ekx 2 k. k ekx 2 k I 2. k ekx 2 k 1

EKSAMEN BOKMÅL STEMMER. DATO: TID: OPPG. SIDER: VEDLEGG: 3 desember :00-13: FAGKODE: IR Matematikk 1

Matematikk R1 Oversikt

Transkript:

Integrasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100 Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 21. oktober 2011

Kapittel 7.4. Delbrøksoppspalting og Integrasjon av rasjonale funksjoner

3 Integrasjon av rasjonale funksjoner Delbrøksoppspalting går ut på å skrive rasjonale funksjoner som en sum av enklere rasjonale funksjoner.

3 Integrasjon av rasjonale funksjoner Delbrøksoppspalting går ut på å skrive rasjonale funksjoner som en sum av enklere rasjonale funksjoner. Eksempel 3 x + 1 x 2 x 6 = 1 x + 2 + 2 x 3

3 Integrasjon av rasjonale funksjoner Delbrøksoppspalting går ut på å skrive rasjonale funksjoner som en sum av enklere rasjonale funksjoner. Eksempel 3 x + 1 x 2 x 6 = 1 x + 2 + 2 x 3 Hvorfor?

4 Hvorfor delbrøksoppspalting Eksempel Bruk delbrøksoppspalting til å løse 3x + 1 x 2 x 6 dx 3x + 1 x 2 dx = ln x + 2 + 2 ln x 3 + c x 6

4 Hvorfor delbrøksoppspalting Eksempel Bruk delbrøksoppspalting til å løse 3x + 1 x 2 x 6 dx Svar 3x + 1 x 2 dx = ln x + 2 + 2 ln x 3 + c x 6

5 Delbrøksoppspalting Hva?

5 Delbrøksoppspalting Hva? Skrive rasjonale funksjoner P(x)/Q(x) som sum av enklere funksjoner.

5 Delbrøksoppspalting Hva? Skrive rasjonale funksjoner P(x)/Q(x) som sum av enklere funksjoner. Hvorfor?

5 Delbrøksoppspalting Hva? Skrive rasjonale funksjoner P(x)/Q(x) som sum av enklere funksjoner. Hvorfor? Enklere å integrere.

5 Delbrøksoppspalting Hva? Skrive rasjonale funksjoner P(x)/Q(x) som sum av enklere funksjoner. Hvorfor? Enklere å integrere. Hvordan?

5 Delbrøksoppspalting Hva? Skrive rasjonale funksjoner P(x)/Q(x) som sum av enklere funksjoner. Hvorfor? Enklere å integrere. Hvordan? Faktorisere nevneren Q(x)

6 Enkelt eksempel Problem Utf r delbrøksoppspalting på 3x + 1 x 2 x 6

6 Enkelt eksempel Problem Utf r delbrøksoppspalting på 3x + 1 x 2 x 6 Faktorisering x 2 x 6 = (x + 2)(x 3)

6 Enkelt eksempel Problem Utf r delbrøksoppspalting på 3x + 1 x 2 x 6 Faktorisering x 2 x 6 = (x + 2)(x 3) 3x + 1 Løs likningen x 2 x 6 = A x + 2 + B x 3

6 Enkelt eksempel Problem Utf r delbrøksoppspalting på 3x + 1 x 2 x 6 Faktorisering x 2 x 6 = (x + 2)(x 3) 3x + 1 Løs likningen x 2 x 6 = A x + 2 + B x 3 Multipliser med x 2 x 6 = (x + 2)(x 3)

6 Enkelt eksempel Problem Utf r delbrøksoppspalting på 3x + 1 x 2 x 6 Faktorisering x 2 x 6 = (x + 2)(x 3) 3x + 1 Løs likningen x 2 x 6 = A x + 2 + B x 3 Multipliser med x 2 x 6 = (x + 2)(x 3) 3x + 1 = A (x 3) + B (x + 2) for alle x..!!!

6 Enkelt eksempel Problem Utf r delbrøksoppspalting på 3x + 1 x 2 x 6 Faktorisering x 2 x 6 = (x + 2)(x 3) 3x + 1 Løs likningen x 2 x 6 = A x + 2 + B x 3 Multipliser med x 2 x 6 = (x + 2)(x 3) 3x + 1 = A (x 3) + B (x + 2) for alle x..!!! Sett x = 2. Da er 5 = A ( 5).

6 Enkelt eksempel Problem Utf r delbrøksoppspalting på 3x + 1 x 2 x 6 Faktorisering x 2 x 6 = (x + 2)(x 3) 3x + 1 Løs likningen x 2 x 6 = A x + 2 + B x 3 Multipliser med x 2 x 6 = (x + 2)(x 3) 3x + 1 = A (x 3) + B (x + 2) for alle x..!!! Sett x = 2. Da er 5 = A ( 5). Sett x = 3. Da er 10 = B 5.

6 Enkelt eksempel Problem Utf r delbrøksoppspalting på 3x + 1 x 2 x 6 Faktorisering x 2 x 6 = (x + 2)(x 3) 3x + 1 Løs likningen x 2 x 6 = A x + 2 + B x 3 Multipliser med x 2 x 6 = (x + 2)(x 3) 3x + 1 = A (x 3) + B (x + 2) for alle x..!!! Sett x = 2. Da er 5 = A ( 5). Sett x = 3. Da er 10 = B 5. Dvs A = 1 og B = 2.

7 Generell delbrøksoppspalting Problem Delbøksoppspalting: P(x)/Q(x) =?? + +??

7 Generell delbrøksoppspalting Problem Delbøksoppspalting: P(x)/Q(x) =?? + +?? Faktoriser Q(x)

7 Generell delbrøksoppspalting Problem Delbøksoppspalting: P(x)/Q(x) =?? + +?? Faktoriser Q(x) Faktorene er på formen (x + a) eller (x 2 + ax + b)

7 Generell delbrøksoppspalting Problem Delbøksoppspalting: P(x)/Q(x) =?? + +?? Faktoriser Q(x) Faktorene er på formen (x + a) eller (x 2 + ax + b) Disse kan komme i potenser (x + a) n eller (x 2 + ax + b) m

7 Generell delbrøksoppspalting Problem Delbøksoppspalting: P(x)/Q(x) =?? + +?? Faktoriser Q(x) Faktorene er på formen (x + a) eller (x 2 + ax + b) Disse kan komme i potenser (x + a) n eller (x 2 + ax + b) m Hver faktor på formen (x + a) gir bidrag til H.S.: A 1 x + a + + A n (x + a) n

7 Generell delbrøksoppspalting Problem Delbøksoppspalting: P(x)/Q(x) =?? + +?? Faktoriser Q(x) Faktorene er på formen (x + a) eller (x 2 + ax + b) Disse kan komme i potenser (x + a) n eller (x 2 + ax + b) m Hver faktor på formen (x + a) gir bidrag til H.S.: A 1 x + a + + A n (x + a) n Hver faktor på formen (x 2 + ax + b) gir bidrag til H.S.: B 1 x + C 1 x 2 + ax + b + + B n x + C n (x 2 + ax + b) m

8 Sammensatt problem Problem Løs følgende integral x 4 + x 3 + 4 x 2 + x + 1 x 5 + 2 x 3 dx + x

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x Faktoriserer nevner : x 5 + 2 x 3 + x = x (1 + x 2 ) 2

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x Faktoriserer nevner : x 5 + 2 x 3 + x = x (1 + x 2 ) 2 Likning for delbrøksoppspalting: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x = A x + B x+c 1+x 2 + D x+e (1+x 2 ) 2

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x Faktoriserer nevner : x 5 + 2 x 3 + x = x (1 + x 2 ) 2 Likning for delbrøksoppspalting: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x = A x + B x+c + D x+e 1+x 2 (1+x 2 ) 2 Multipliserer med x 5 + 2 x 3 + x på V.S. og x (1 + x 2 ) 2 på H.S.

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x Faktoriserer nevner : x 5 + 2 x 3 + x = x (1 + x 2 ) 2 Likning for delbrøksoppspalting: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x = A x + B x+c 1+x 2 + D x+e (1+x 2 ) 2 Multipliserer med x 5 + 2 x 3 + x på V.S. og x (1 + x 2 ) 2 på H.S. x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 = A (x 4 +2x 2 +1)+(Bx+C) (x+x 3 )+(Dx+E) x

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x Faktoriserer nevner : x 5 + 2 x 3 + x = x (1 + x 2 ) 2 Likning for delbrøksoppspalting: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x = A x + B x+c 1+x 2 + D x+e (1+x 2 ) 2 Multipliserer med x 5 + 2 x 3 + x på V.S. og x (1 + x 2 ) 2 på H.S. x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 = A (x 4 +2x 2 +1)+(Bx+C) (x+x 3 )+(Dx+E) x Setter vi x = 0 får vi 1 = A.

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x Faktoriserer nevner : x 5 + 2 x 3 + x = x (1 + x 2 ) 2 Likning for delbrøksoppspalting: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x = A x + B x+c 1+x 2 + D x+e (1+x 2 ) 2 Multipliserer med x 5 + 2 x 3 + x på V.S. og x (1 + x 2 ) 2 på H.S. x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 = A (x 4 +2x 2 +1)+(Bx+C) (x+x 3 )+(Dx+E) x Setter vi x = 0 får vi 1 = A. x 3 + 2 x 2 + x = (B x + C) (x + x 3 ) + (D x + E) x : x

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x Faktoriserer nevner : x 5 + 2 x 3 + x = x (1 + x 2 ) 2 Likning for delbrøksoppspalting: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x = A x + B x+c 1+x 2 + D x+e (1+x 2 ) 2 Multipliserer med x 5 + 2 x 3 + x på V.S. og x (1 + x 2 ) 2 på H.S. x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 = A (x 4 +2x 2 +1)+(Bx+C) (x+x 3 )+(Dx+E) x Setter vi x = 0 får vi 1 = A. x 3 + 2 x 2 + x = (B x + C) (x + x 3 ) + (D x + E) x x 2 + 2 x + 1 = (B x + C) (1 + x 2 ) + D x + E : x

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x Faktoriserer nevner : x 5 + 2 x 3 + x = x (1 + x 2 ) 2 Likning for delbrøksoppspalting: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x = A x + B x+c 1+x 2 + D x+e (1+x 2 ) 2 Multipliserer med x 5 + 2 x 3 + x på V.S. og x (1 + x 2 ) 2 på H.S. x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 = A (x 4 +2x 2 +1)+(Bx+C) (x+x 3 )+(Dx+E) x Setter vi x = 0 får vi 1 = A. x 3 + 2 x 2 + x = (B x + C) (x + x 3 ) + (D x + E) x x 2 + 2 x + 1 = (B x + C) (1 + x 2 ) + D x + E x 2 + 2 x + 1 = B x 3 + C x 2 + (B + D) x + (C + E) : x

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x Faktoriserer nevner : x 5 + 2 x 3 + x = x (1 + x 2 ) 2 Likning for delbrøksoppspalting: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x = A x + B x+c 1+x 2 + D x+e (1+x 2 ) 2 Multipliserer med x 5 + 2 x 3 + x på V.S. og x (1 + x 2 ) 2 på H.S. x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 = A (x 4 +2x 2 +1)+(Bx+C) (x+x 3 )+(Dx+E) x Setter vi x = 0 får vi 1 = A. x 3 + 2 x 2 + x = (B x + C) (x + x 3 ) + (D x + E) x x 2 + 2 x + 1 = (B x + C) (1 + x 2 ) + D x + E x 2 + 2 x + 1 = B x 3 + C x 2 + (B + D) x + (C + E) Dvs B = 0, C = 1, 0 + D = 2, 1 + E = 1. : x

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x Faktoriserer nevner : x 5 + 2 x 3 + x = x (1 + x 2 ) 2 Likning for delbrøksoppspalting: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x = A x + B x+c 1+x 2 + D x+e (1+x 2 ) 2 Multipliserer med x 5 + 2 x 3 + x på V.S. og x (1 + x 2 ) 2 på H.S. x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 = A (x 4 +2x 2 +1)+(Bx+C) (x+x 3 )+(Dx+E) x Setter vi x = 0 får vi 1 = A. x 3 + 2 x 2 + x = (B x + C) (x + x 3 ) + (D x + E) x x 2 + 2 x + 1 = (B x + C) (1 + x 2 ) + D x + E x 2 + 2 x + 1 = B x 3 + C x 2 + (B + D) x + (C + E) Dvs B = 0, C = 1, 0 + D = 2, 1 + E = 1. x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x dx : x

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x Faktoriserer nevner : x 5 + 2 x 3 + x = x (1 + x 2 ) 2 Likning for delbrøksoppspalting: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x = A x + B x+c 1+x 2 + D x+e (1+x 2 ) 2 Multipliserer med x 5 + 2 x 3 + x på V.S. og x (1 + x 2 ) 2 på H.S. x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 = A (x 4 +2x 2 +1)+(Bx+C) (x+x 3 )+(Dx+E) x Setter vi x = 0 får vi 1 = A. x 3 + 2 x 2 + x = (B x + C) (x + x 3 ) + (D x + E) x x 2 + 2 x + 1 = (B x + C) (1 + x 2 ) + D x + E x 2 + 2 x + 1 = B x 3 + C x 2 + (B + D) x + (C + E) Dvs B = 0, C = 1, 0 + D = 2, 1 + E = 1. x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x dx = 1 x dx + 1 1+x 2 dx + 2x (1+x 2 ) 2 dx : x

Problem: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 dx x 5 +2 x 3 +x Faktoriserer nevner : x 5 + 2 x 3 + x = x (1 + x 2 ) 2 Likning for delbrøksoppspalting: x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x = A x + B x+c 1+x 2 + D x+e (1+x 2 ) 2 Multipliserer med x 5 + 2 x 3 + x på V.S. og x (1 + x 2 ) 2 på H.S. x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 = A (x 4 +2x 2 +1)+(Bx+C) (x+x 3 )+(Dx+E) x Setter vi x = 0 får vi 1 = A. x 3 + 2 x 2 + x = (B x + C) (x + x 3 ) + (D x + E) x x 2 + 2 x + 1 = (B x + C) (1 + x 2 ) + D x + E x 2 + 2 x + 1 = B x 3 + C x 2 + (B + D) x + (C + E) Dvs B = 0, C = 1, 0 + D = 2, 1 + E = 1. x 4 +x 3 +4 x 2 +x+1 x 5 +2 x 3 +x dx = 1 x dx + 1 1+x 2 dx + 2x (1+x 2 ) 2 dx = ln x + arctan x 1 1+x 2 + c : x

10 Hva kan gå galt? P(x) kan ikke ha lik eller høyere orden enn P(x). Problem Integrer 2x 3 x 2 10x 5 x 2 dx x 6

10 Hva kan gå galt? P(x) kan ikke ha lik eller høyere orden enn P(x). Problem Integrer 2x 3 x 2 10x 5 x 2 dx x 6 Problem? No problem!! Polynomdivisjon løser problemet

11 Løsning Løsningen er polynomdivisjon: (2 x 3 x 2 10 x 5 ) : (x 2 x 6) = 2x 3 x 2 10x 5 x 2 dx x 6

11 Løsning Løsningen er polynomdivisjon: (2 x 3 x 2 10 x 5 ) : (x 2 x 6) = 2x 2x 3 x 2 10x 5 x 2 dx x 6

11 Løsning Løsningen er polynomdivisjon: (2 x 3 x 2 10 x 5 ) : (x 2 x 6) = 2x (2 x 3 2 x 2 12 x ) 2x 3 x 2 10x 5 x 2 dx x 6

11 Løsning Løsningen er polynomdivisjon: (2 x 3 x 2 10 x 5 ) : (x 2 x 6) = 2x (2 x 3 2 x 2 12 x ) x 2 + 2 x 5 2x 3 x 2 10x 5 x 2 dx x 6

11 Løsning Løsningen er polynomdivisjon: (2 x 3 x 2 10 x 5 ) : (x 2 x 6) = 2x + 1 (2 x 3 2 x 2 12 x ) x 2 + 2 x 5 2x 3 x 2 10x 5 x 2 dx x 6

11 Løsning Løsningen er polynomdivisjon: (2 x 3 x 2 10 x 5 ) : (x 2 x 6) = 2x + 1 (2 x 3 2 x 2 12 x ) x 2 + 2 x 5 (x 2 x 6 ) 2x 3 x 2 10x 5 x 2 dx x 6

11 Løsning Løsningen er polynomdivisjon: (2 x 3 x 2 10 x 5 ) : (x 2 x 6) = 2x + 1 (2 x 3 2 x 2 12 x ) x 2 + 2 x 5 (x 2 x 6 ) 3 x + 1 2x 3 x 2 10x 5 x 2 dx x 6

11 Løsning Løsningen er polynomdivisjon: (2 x 3 x 2 10 x 5 ) : (x 2 x 6) = 2x + 1 + 3x+1 x 2 x 6 (2 x 3 2 x 2 12 x ) x 2 + 2 x 5 (x 2 x 6 ) 3 x + 1 2x 3 x 2 10x 5 x 2 dx x 6

11 Løsning Løsningen er polynomdivisjon: (2 x 3 x 2 10 x 5 ) : (x 2 x 6) = 2x + 1 + 3x+1 x 2 x 6 (2 x 3 2 x 2 12 x ) x 2 + 2 x 5 (x 2 x 6 ) 3 x + 1 2x 3 x 2 10x 5 x 2 dx = x 6 (2x + 1 + 3x + 1 x 2 x 6 ) dx

11 Løsning Løsningen er polynomdivisjon: (2 x 3 x 2 10 x 5 ) : (x 2 x 6) = 2x + 1 + 3x+1 x 2 x 6 (2 x 3 2 x 2 12 x ) x 2 + 2 x 5 (x 2 x 6 ) 3 x + 1 2x 3 x 2 10x 5 x 2 dx = x 6 = x 2 + x + ln x + 2 + 2 ln x 3 + c (2x + 1 + 3x + 1 x 2 x 6 ) dx

Kapittel 7.5. Integrasjonstabeller og Dataassistert algebra

13 Reduksjonsformler tan n x dx = 1 n 1 tann 1 x tan n 2 x dx (1)

13 Reduksjonsformler tan n x dx = 1 n 1 tann 1 x tan n 2 x dx (1) x n e x dx = x n e x n x n 1 e x dx (2)

13 Reduksjonsformler tan n x dx = 1 n 1 tann 1 x tan n 2 x dx (1) x n e x dx = x n e x n x n 1 e x dx (2) sin n x cos m x dx = sinn+1 x cos m 1 x m + n + m 1 m + n sin n x cos m 2 dx (3)

14 Reduksjonsformler (ln x) n dx = x (ln x) n n (ln x) n 1 dx (4) Eksempel (ln x) 3 dx

14 Reduksjonsformler (ln x) n dx = x (ln x) n n (ln x) n 1 dx (4) Eksempel (ln x) 3 dx = x (ln x) 3 3 (ln x) 2 dx

14 Reduksjonsformler (ln x) n dx = x (ln x) n n (ln x) n 1 dx (4) Eksempel (ln x) 3 dx = x (ln x) 3 3 (ln x) 2 dx = x (ln x) 3 3x (ln x) 2 + 6 (ln x) dx

14 Reduksjonsformler (ln x) n dx = x (ln x) n n (ln x) n 1 dx (4) Eksempel (ln x) 3 dx = x (ln x) 3 3 (ln x) 2 dx = x (ln x) 3 3x (ln x) 2 + 6 (ln x) dx = x (ln x) 3 3x (ln x) 2 + 6x ln x 6 dx

14 Reduksjonsformler (ln x) n dx = x (ln x) n n (ln x) n 1 dx (4) Eksempel (ln x) 3 dx = x (ln x) 3 3 (ln x) 2 dx = x (ln x) 3 3x (ln x) 2 + 6 (ln x) dx = x (ln x) 3 3x (ln x) 2 + 6x ln x 6 = x (ln x) 3 3x (ln x) 2 + 6x ln x 6x + c dx

15 Integrasjon i Maple For å integrere funksjonen f(x) = x sin 3 x i maple skriver vi > int ( x * sin^3(x), x); x ( 1/2 cos (x) sin (x) + 1/2 x) 1/4 cos 2 (x) 1/4 x 2

Kapittel 7.6. Nummerisk integrasjon

17 Nummerisk integrasjon Trapesmetoden Trapesmetoden går ut på å tilnærme integralet b a f(x) dx med n trapeser. b a f(x) dx T n = x ( ) f(x 0 ) + 2f(x 1 ) + + 2f(x n 1 ) + f(x n ) 2

18 Døme Eksempel Gitt integralet I = 1 0 sin(e x ) dx. Bruk trapesmetoden med 10 intervall til å finne eit estimat til verdien til integralet. Gi svaret med 4 desimalar.

Løsning: Steglengden er x = b a = 1 0 n 10 = 0,1.

Løsning: Steglengden er x = b a = 1 0 n 10 = 0,1. La f(x) = sin(e x ). Da gir trapesmetoden

Løsning: Steglengden er x = b a = 1 0 n 10 = 0,1. La f(x) = sin(e x ). Da gir trapesmetoden T 10 = x ( f(0) + 2f(0,1) + 2f(0,2) + 2f(0,3) + 2f(0,4) + 2f(0,5) 2 ) + 2f(0,6) + 2f(0,7) + 2f(0,8) + 2f(0,9) + f(1,0)

Løsning: Steglengden er x = b a = 1 0 n 10 = 0,1. La f(x) = sin(e x ). Da gir trapesmetoden T 10 = x ( f(0) + 2f(0,1) + 2f(0,2) + 2f(0,3) + 2f(0,4) + 2f(0,5) 2 ) + 2f(0,6) + 2f(0,7) + 2f(0,8) + 2f(0,9) + f(1,0) = ( 0,05 0,84148 + 2 0,89354 + 2 0,93959 + 2 0,97570 + 2 0,99688 + 2 0,99697 + 2 0,96858 ) + 2 0,90349 + 2 0,79320 + 2 0,63034 + 0,41078 = 0, 8724

20 Nummerisk integrasjon Simpsons Metode Simpsons metode går ut på å tilnærme f(x) med n 2 parabler for å tilnærme integralet b a f(x) dx. b a f(x) dx S n = x ) (y 0 +4y 1 +2y 2 +4y 3 + +2y n 2 +4y n 1 +y n 3 y k = f(x k )

21 Døme Eksempel Gitt integralet I = 1 0 sin(e x ) dx. Bruk Simpsonmetoden med 10 intervall til å finne eit estimat til verdien til integralet. Gi svaret med 4 desimalar.

Løsning: Steglengden er x = b a = 1 0 n 10 = 0,1. Den eksakte verdien er lik ca 0,8749571988

Løsning: Steglengden er x = b a = 1 0 n 10 = 0,1. La f(x) = sin(e x ). Da gir Simpsons metode Den eksakte verdien er lik ca 0,8749571988

Løsning: Steglengden er x = b a = 1 0 n 10 = 0,1. La f(x) = sin(e x ). Da gir Simpsons metode S 10 = x ( f(0) + 4f(0,1) + 2f(0,2) + 4f(0,3) + 2f(0,4) + 4f(0,5) 3 ) + 2f(0,6) + 4f(0,7) + 2f(0,8) + 4f(0,9) + f(1,0) Den eksakte verdien er lik ca 0,8749571988

Løsning: Steglengden er x = b a = 1 0 n 10 = 0,1. La f(x) = sin(e x ). Da gir Simpsons metode S 10 = x ( f(0) + 4f(0,1) + 2f(0,2) + 4f(0,3) + 2f(0,4) + 4f(0,5) 3 ) + 2f(0,6) + 4f(0,7) + 2f(0,8) + 4f(0,9) + f(1,0) = ( (0,1/3) 0,84148 + 4 0,89354 + 2 0,93959 + 4 0,97570 + 2 0,99688 + 4 0,99697 + 2 0,96858 ) + 4 0,90349 + 2 0,79320 + 4 0,63034 + 0,41078 = 0,8750 Den eksakte verdien er lik ca 0,8749571988

23 Feilanalyse for trapesmetoden Teorem (Feilanalyse Trapes) Hvis f (x) er kontinuerlig og f (x) M for alle x [a, b]. Så vil feilen tilfredstille E T = b a E T f(x) dx T n M (b a)3 12 n 2

24 Feilanalyse for Simpsons metode Teorem (Feilanalyse Simpson) Hvis f (4) (x) er kontinuerlig og f (4) (x) M for alle x [a, b]. Så vil feilen tilfredstille E S = b a E S f(x) dx S n M (b a)5 180 n 4