Domov

Integral

Nedoločeni integral

  1. Izračunaj naslednje integrale:

    (a)   \({\displaystyle \int (x^3+2x+7)\,dx}\)

    (b)   \({\displaystyle \int (\sin x+3\cos x +e^x)\,dx}\)

    (c)   \({\displaystyle \int} \frac{\textstyle 1}{\textstyle x}(x^3+x^2-1)\,dx \)

    (d)   \({\displaystyle \int (x+1+x^{-1}+x^{-2})\, dx}\)

    Rešitev:    (a)  \(\cdots=\frac{1}{4}x^4+x^2+7x+C\);     (b)  \(\cdots=-\cos x+3\sin x +e^x+C\);     (c)  \(\cdots=\frac{x^3}{3}+\frac{x^2}{2}-\ln|x|+C\);     (d)  \(\cdots=\frac{1}{2}x^2+x+\ln|x|-\frac{1}{x}+C\)
  2. Izračunaj naslednje integrale:

    (a)   \({\displaystyle\int \frac{1+\sqrt{x}}{x}\,dx}\)

    (b)   \({\displaystyle\int \left(\frac{5}{\sqrt{x}}+\frac{3}{x} \right)\, dx}\)

    (c)   \({\displaystyle \int \frac{2x^2-x^{-1/2}-1}{\sqrt{x}}\,dx}\)

    (d)   \({\displaystyle \int \frac{\sin 2x}{2\sin x}\,dx}\)

    Rešitev:    (a)  \(\cdots=\ln |x|+2\sqrt{x}+C\);     (b)  \(\cdots=10\sqrt{x}+3\ln|x|+C\);     (c)  \(\cdots=\frac{4}{5}\sqrt{x^5}-2\sqrt{x}-\ln|x|+C\);     (d)  \(\cdots=\sin x+C\)
  3. Izračunaj naslednje integrale:

    (a)   \({\displaystyle \int (2x+5)^4\,dx}\)

    (b)   \({\displaystyle \int \frac{1}{\sqrt{4x+1}}\,dx}\)

    (c)   \({\displaystyle \int \sqrt{3x+7}\,dx}\)

    (d)   \({\displaystyle \int \frac{1}{x+3}\,dx}\)

    Namig:    Pri tej in pri naslednjih nalogah si pomagaj z uvedbo nove spremenljivke.
    Rešitev:    (a)  \(\cdots=\frac{1}{10}(2x+5)^5+C\);     (b)  \(\cdots=\frac{1}{2}\sqrt{4x+1}+C\);     (c)  \(\cdots=\frac{2}{3}\sqrt{(3x+7)^3}+C\);     (d)  \(\cdots=\ln|x+3|+C\)
  4. Izračunaj naslednje integrale:

    (a)   \({\displaystyle \int \frac{x}{x^2+4}\,dx}\)

    (b)   \({\displaystyle \int \frac{x}{\sqrt{x^2+5}}\,dx}\)

    (c)   \({\displaystyle \int \frac{x^2\,dx}{\sqrt[\scriptstyle 4]{x^3+5}}}\)

    (d)   \({\displaystyle\int \frac{x}{\sqrt[\scriptstyle3]{(x^2+3)^2}~}\,dx}\)

    Rešitev:    (a)  \(\cdots=\frac{1}{2}\ln(x^2+4)+C\);     (b)  \(\cdots=\sqrt{x^2+5}+C\);     (c)  \(\cdots=\frac{4}{9}\sqrt[4]{(x^3+5)^3}+C\);     (d)  \(\cdots=\frac{3}{2}\cdot \sqrt[\scriptstyle3]{x^2+3}+C\)
  5. Integriraj:  \({\displaystyle \int \left(\frac{x-2}{2}+\frac{2}{x-2}\right)\,dx}\)
    Rešitev:    \(\cdots=\frac{1}{4}x^2-x+2\ln|x-2|+C\)
  6. Izračunaj naslednje integrale:

    (a)   \({\displaystyle \int \sin 7x\,dx}\)

    (b)   \({\displaystyle \int} \cos\frac{\textstyle x}{\textstyle 2}\,dx\)

    (c)   \({\displaystyle \int e^{2x+5}\,dx}\)

    Rešitev:    (a)  \(\cdots=-\frac{1}{7}\cos7x +C\);     (b)  \(\cdots=2\sin\frac{x}{2}+C\);     (c)  \(\cdots=\frac{1}{2}e^{2x+5}+C\)
  7. Integriraj:  \({\displaystyle \int \frac{\sin x\,dx}{2\,\cos x+3}}\)
    Rešitev:    \(\cdots=-\frac{1}{2}\ln(2\,\cos x+3)+C\)
  8. Integriraj:  \({\displaystyle \int\frac{\sin x ~dx}{(1-\sin x)(1+\sin x)}}\)
    Rešitev:    \(\cdots=\frac{1}{\cos x}+C\)
  9. Integriraj:  \({\displaystyle \int\cos^3x\sin x\,dx}\)
    Rešitev:    \(\cdots=-\frac{1}{4}\cos^4x+C\)
  10. Integriraj:  \({\displaystyle \int\sin3x\sin2x\,dx}\)
    Rešitev:    \(\cdots=\frac{1}{2}\sin x-\frac{1}{10}\sin5x +C\)    (Namig: Uporabi formulo za razčlenitev produkta kotnih funkcij.)
  11. Integriraj:  \({\displaystyle \int x \cos x\,dx}\)
    Namig:    Pomagaj si z integracijo po delih – per partes.
    Rešitev:    \(\cdots=x\sin x+\cos x+C\)
  12. Integriraj:  \({\displaystyle \int (x+3)\,e^x\,dx}\)
    Rešitev:    \(\cdots=(x+2)e^x+C\)
  13. Integriraj:  \({\displaystyle \int x^2\,\cos x\,dx}\)
    Rešitev:    \(\cdots=x^2\sin x+2x\cos x-2\sin x+C\)
  14. Integriraj:  \({\displaystyle \int x\,\ln x\,dx}\)
    Rešitev:    \(\cdots=\frac{x^2}{2}\ln x-\frac{x^2}{4}+C\)
  15. Izračunaj, katero funkcijo \(f\) moramo integrirati, da dobimo za rezultat funkcijo:  \(g(x)=x^3+e^{2x}+C\)
    Rešitev:    \(f(x)=g'(x)=3x^2+2\,e^{2x}\)
  16. Izračunaj, katero funkcijo \(f\) moramo odvajati, da dobimo za rezultat funkcijo:  \(g(x)=x^3+e^{2x}+1\)
    Rešitev:    \(f(x)=\int g(x)\,dx=\frac{1}{4}x^4+\frac{1}{2}e^{2x}+x+C\)
  17. Funkcija \(f\) ima odvod enak \(f'(x)=1+\frac{\textstyle x}{\textstyle 2}+\frac{\textstyle 2}{\textstyle x}\), njen graf pa poteka skozi točko \(A(1,2)\). Zapiši enačbo te funkcije.
    Rešitev:    \(f(x)=x+\frac{1}{4}x^2+\ln(x^2)+\frac{3}{4}\)
  18. Izračunaj, za katero funkcijo \(f\) velja:  \(f'(x)=\sin(3x+\pi)\) in \(f(0)=\frac{4}{3}\)
    Rešitev:    \(f(x)=-\frac{1}{3}\cos(3x+\pi)+1\)
  19. Izračunaj, za katero funkcijo \(f\) velja:  \({\displaystyle \int f(x)\,dx} =2x^3-\frac{\textstyle 1}{\textstyle x}+\ln(x^2)+C\)
    Rešitev:    \(f(x)=6x^2+\frac{1}{x^2}+\frac{2}{x}\)

Določeni integral

  1. Izračunaj naslednje integrale:

    (a)   \({\displaystyle \int\limits_{-1}^2 (-x^2+5)\, dx}\)

    (b)   \({\displaystyle \int\limits_0^9 \sqrt{x}\, dx}\)

    (c)   \({\displaystyle \int\limits_0^\pi (\cos x+2)\, dx }\)

    Rešitev:    (a)  \(\cdots=12\);     (b)  \(\cdots=18\);     (c)  \(\cdots=2\pi\)
  2. Izračunaj ploščino lika, ki ga oklepata vodoravna koordinatna os in graf funkcije  \(f(x)=x^3+2x^2\).
    Rešitev:    \(S=\frac{4}{3}\)     (meji: \(a=-2,~ b=0\))
  3. Dana je funkcija \(f(x)=e^x-2\). Izračunaj ploščino lika, ki ga omejuje graf te funkcije skupaj z obema koordinatnima osema. Rezultat zaokroži na tri decimalke.
    Rešitev:    \(S\doteq0.386\)     (meji: \(a=0,~ b=\ln 2\))
  4. Izračunaj ploščino lika, ki ga omejujeta krivulji  \(y=x^2-4x-2\)  in  \(y=4-x^2\).
    Rešitev:    \(S=21\frac{1}{3}\)     (meji: \(a=-1,~b=3\))
  5. Izračunaj ploščino lika, ki ga omejujeta paraboli  \(y=x^2-1\)  in  \(y=5-x^2\). Rezultat naj bo točen.
    Rešitev:    \(S=8\sqrt{3}\)     (meji: \(a=-\sqrt{3}, b=\sqrt{3}\))
  6. Dani sta funkciji  \(f(x)=x^2-1\)  in  \(g(x)=x\cdot f(x)\). Izračunaj ploščino lika, ki ga oklepata grafa funkcij \(f\) in \(g\).
    Rešitev:    \(S=\frac{4}{3}=1\frac{1}{3}\)     (meji: \(a=-1, b=1\))
  7. Izračunaj ploščino lika, ki ga omejujeta grafa funkcij  \(f(x)=\sqrt{3x}\)  in  \(g(x)=x^2-2x\).
    Rešitev:    \(S=6\)     (meji: \(a=0,~ b=3\))
  8. Dani sta funkciji  \(f(x)=\sqrt[{\scriptstyle 3}]{x}\)  in  \(g(x)=\frac{\textstyle x^2}{\textstyle 32}\). Izračunaj ploščino lika, ki ga omejujeta grafa funkcij \(f\) in \(g\). Rezultat naj bo točen.
    Rešitev:    \(S=\frac{20}{3}=6\frac{2}{3}\)     (meji: \(a=0,~ b=8\))
  9. Izračunaj ploščino lika, ki ga oklepata grafa funkcij  \(f(x)=\frac{\textstyle 4}{\textstyle x}\)  in  \(g(x)=(x-3)^2\). Rezultat zaokroži na štiri mesta.
    Rešitev:    \(S\doteq 2,\!545\)     (meji: \(a=1,~ b=4\)  —  pri iskanju mej si lahko pomagaš s Hornerjevim algoritmom)
  10. Izračunaj naslednje integrale:

    (a)   \({\displaystyle \int\limits_{-1}^2 (2x+1)^2\,dx}\)

    (b)   \({\displaystyle \int\limits_0^5 \sqrt{3x+1}\,dx}\)

    (c)   \({\displaystyle \int\limits_0^{\textstyle\frac{\pi}{6}} \sin 3x \,dx}\)

    Namig:    Pomagaj si z uvedbo nove spremenljivke
    Rešitev:    (a)  \(\cdots=21\);     (b)  \(\cdots=14\);     (c)  \(\cdots=\frac{1}{3}\)
  11. Izračunaj ploščino lika, ki ga omejujejo os \(x\), premica \(x=4\) in graf funkcije \(f(x)=\sqrt{x+5}\).
    Rešitev:    \(S=18\)
  12. Izračunaj ploščino lika, ki ga omejujejo os \(x\), premici \(x=3\) in \(x=11\) ter graf funkcije \(\displaystyle f(x)=\frac{1}{\sqrt{2x+3}}\).
    Rešitev:    \(S=2\)
  13. Izračunaj ploščino lika, ki ga omejujeta graf funkcije \(f(x)=\sqrt{6x-5}\) in simetrala lihih kvadrantov.
    Rešitev:    \(S=\frac{16}{9}\)
  14. Dani sta funkciji  \(f(x)=\frac{\textstyle 3}{\textstyle x+1}\)  in  \(g(x)=-\frac{\textstyle 1}{\textstyle 2}x+3\). Izračunaj ploščino lika, ki ga omejujeta grafa funkcij \(f\) in \(g\). Rezultat zaokroži na tri mesta.
    Rešitev:    \(S\doteq3.37\)     (meji: \(a=0,~ b=5\))
  15. Izračunaj ploščino lika, ki ga omejujeta grafa funkcij  \(f_1(x)=\sqrt{x+4}\),  \(f_2(x)=2-x\)  in abscisna os. Nariši sliko.
    Rešitev:    \(S=\frac{22}{3}=7\frac{1}{3}\)
  16. Podana je funkcija:  \(f(x)=x^3-3x^2+2x\)

    (a)   Zapiši enačbo tangente na graf funkcije \(f\) pri \(x=0\)

    (b)   Izračunaj ploščino lika, ki ga omejujeta graf funkcije in ta tangenta.

    Rešitev:    (a)  Tangenta:  \(y=2x\);     (b)  ploščina:  \(S=6\frac{3}{4}=\frac{27}{4}\)
  17. Dana je funkcija:  \(f(x)=x^2-5x+6\)

    (a)   Zapiši enačbo normale na graf funkcije \(f\) v točki \(x=2\).

    (b)   Izračunaj ploščino lika, ki ga omejujeta graf in normala.

    Rešitev:    (a)  Normala:  \(y=x-2\);     (b)  ploščina:  \(S=\frac{4}{3}\)
  18. Integriraj:  \({\displaystyle \int\limits_{0}^{\textstyle{\pi\over6}} \sin 2x\,\sqrt{1-\cos 2x}~dx}\)
    Rešitev:    \(\cdots=\frac{\sqrt{2}}{12}\)
  19. Izračunaj ploščino lika, ki ga omejujeta abscisna os in graf funkcije \(f(x)=\sin^3 x\) med dvema zaporednima ničlama.
    Namig:    Uvedi novo spremenljivko: \(t=\cos x\)
    Rešitev:    \(S=\frac{4}{3}\)
  20. Izračunaj povprečno vrednost funkcije \(f(x)=x^3\) na intervalu \([0,1]\).
    Rešitev:    \(\overline{f\,}=\frac{1}{4}\)
  21. Izračunaj povprečno vrednost funkcije \(f(x)=\sqrt[\scriptstyle3]{4x\,}\) na intervalu \([0,16]\).
    Rešitev:    \(\overline{f\,}=3\)
  22. Izračunaj povprečno vrednost funkcije \(f(x)=\frac{\textstyle 1}{\textstyle x^2+1}\) na intervalu \([-1,1]\). Rezultat zaokroži na štiri mesta.
    Rešitev:    \(\overline{f\,}\doteq0,\!7854\)
  23. Izračunaj naslednje integrale:

    (a)   \({\displaystyle \int\limits_{1}^\infty \frac{1}{x^2}\, dx}\)

    (b)   \({\displaystyle \int\limits_{-\infty}^1 e^x\, dx}\)

    (c)   \({\displaystyle \int\limits_{-\infty}^\infty \frac{1}{x^2+1}\, dx }\)

    Rešitev:    (a)  \(\cdots=1\);     (b)  \(\cdots=e\);     (c)  \(\cdots=\pi\)
  24. Izračunaj ploščino lika, ki ga na intervalu \(\left[\frac{1}{9},\infty\right)\) omejujeta os \(x\) in graf funkcije \({\displaystyle f(x)=\frac{1}{3x^2}}\).
    Rešitev:    \(S=3\)
  25. Izračunaj ploščino lika, ki ga na intervalu \(\left[0,\infty\right)\) omejujeta os \(x\) in graf funkcije \({\displaystyle f(x)=\frac{6}{(2x+1)^3}}\).
    Rešitev:    \(S=\frac{3}{2}\)
  26. Izračunaj prostornino vrtenine, ki nastane, če zavrtimo za \(360^\circ\) okoli osi \(x\) del grafa funkcije \(f(x)=1-x^2\) med obema ničlama.
    Rešitev:    \(V=\frac{16}{15}\pi\doteq 3,\!351\)
  27. Dana je funkcija \(f(x)=\frac{\textstyle 2}{\textstyle x}\). Del grafa, ki pripada intervalu \(x\in[1,4]\), zavrtimo za \(360^\circ\) okoli abscisne osi. Izračunaj prostornino tako dobljene vrtenine.
    Rešitev:    \(V=3\pi\)
  28. Dana je hiperbola \(x^2-y^2=-1\). Del hiperbole, ki pripada intervalu \(x\in[-1,2]\), zavrtimo okoli abscisne osi, tako da dobimo rotacijsko telo. Izračunaj prostornino tako dobljenega telesa.
    Rešitev:    \(V=6\pi\)
  29. Izračunaj volumen vrtenine, ki nastane, če zavrtimo okoli abscisne osi graf funkcije \(f(x)=e^x\) na intervalu \((-\infty,0]\).
    Rešitev:    \(V=\frac{\pi}{2}\)

Integracija racionalnih funkcij

  1. Izračunaj naslednje integrale:

    (a)   \({\displaystyle \int \frac{1}{x-2}\,dx}\)

    (b)   \({\displaystyle \int \frac{2x+3}{x+1}\,dx}\)

    (c)   \({\displaystyle \int \frac{x^2+2x-1}{x-1}\,dx }\)

    Rešitev:    (a)  \(\cdots=\ln|x-2|+C\);     (b)  \(\cdots=2x+\ln|x+1|+C\);     (c)  \(\cdots=\frac{1}{2}x^2+3x+2\ln|x-1|+C\)
  2. Izračunaj naslednje integrale:

    (a)   \({\displaystyle \int \frac{2x}{x^2+3}\,dx}\)

    (b)   \({\displaystyle \int \frac{2x+3}{x^2+3x+1}\,dx}\)

    (c)   \({\displaystyle \int \frac{x-2}{x^2-4x+3}\,dx }\)

    Rešitev:    (a)  \(\cdots=\ln(x^2+3)+C\);     (b)  \(\cdots=\ln|x^2+3x+1|+C\);     (c)  \(\cdots=\frac{1}{2}\ln|x^2-4x+3|+C\)
  3. Izračunaj naslednje integrale:

    (a)   \({\displaystyle \int \frac{1}{x^2+9}\,dx}\)

    (b)   \({\displaystyle \int \frac{1}{x^2+4x+5}\,dx}\)

    (c)   \({\displaystyle \int \frac{1}{x^2-2x+10}\,dx }\)

    Rešitev:    (a)  \(\cdots=\frac{1}{3}\arctan\frac{x}{3}+C\);     (b)  \(\cdots=\arctan(x+2)+C\);     (c)  \(\cdots=\frac{1}{3}\arctan\frac{x-1}{3}+C\)
  4. Izračunaj naslednje integrale:

    (a)   \({\displaystyle \int \frac{3x-1}{x^2-x}\,dx}\)

    (b)   \({\displaystyle \int \frac{3x-5}{x^2-2x-3}\,dx}\)

    (c)   \({\displaystyle \int \frac{2x^2-3x-3}{x^3-x}\,dx}\)

    Rešitev:    (a)  \(\cdots=\int(\frac{1}{x}+\frac{2}{x-1})\,dx=\ln|x|+2\ln|x-1|+C\);     (b)  \(\cdots=\int(\frac{2}{x+1}+\frac{1}{x-3})\,dx=2\ln|x+1|+\ln|x-3|+C\);     (c)  \(\cdots=\int(\frac{3}{x}+\frac{1}{x+1}-\frac{2}{x-1})\,dx=3\ln|x|+\ln|x+1|-2\ln|x-1|+C\)

Powered by MathJax
Domov

 Domov