Mathématiques du secondaire qualifiant

حساب التكامل (3)

4.3 التكامل بتغيير المتغير

4.3.1 مثال
I= -10 1dx احسب
x²+2x+2
تصحيح:

نلاحظ ان x²+2x+2=1+(x+1)²
نضع x+1=t
اذن (x+1)'dx=dt ; x=-1→t=0 & x=0⇒t=1
اذن-10f(x)dx=011/(1+t²)dt =01(arctan)'(t)dt
=arctan(1)-arctan(0)=π/4 -0
-10f(x)dx=π/4
نلاحظ ان : f(x)=g(φ(x)) مع g(x)=1/(1+x²) & φ(x)=x+1
لقد كتبنا f على شكل مركب دالتين.

4.3.2 خاصية

لتكن f دالة متصلة على [a;b], اذا كانت f=goφ فان:
abf(x)dx=φ(a)φ(b)g(t)dt; t=φ(x) & dt=φ'(x)dx

5- حساب المساحات والحجوم

5.1 حساب المساحات

5.1.1 Iتقديم

وحدة قياس المساحة ;UA هي مساحة المستطيل OIKJ حيث i=OI و j=OJ
نرمز ب S للمساحة المحصورة بين المنحنى Cf ومحور الافاصيل والمستقيمين (D): x=a و (D'): x=b
اذا كانت f تابتة اي f=k فان

ABCD مساحة b

a
f(x)dx=k(b-a)=S

اذا كانت f(x)=mx+p

b

a
f(x)dx=[(m/2)x² + px]b
a

=(1/2).(f(a)+f(b)) = S
هي مساحة شبه المنحرف ABCD

5.1.2 خاصية 1

اذا كانت f دالة متصلة على المجال I=[a;b]
فان مساحة حيز المحصور بين المنحنى Cf ومحور الافاصيل والمستقيمين (D): x=a و (D'): x=b هي

b

a
|f(x)| dx .UA
5.1.3 خاصية 2

لتكن f و g دالتين معرفتين ومتصلتين على I=[a;b]
مساحة جزء المستوى المحصور بين المنحنيين Cf و Cg والمستقيمين (D): x=a و (D'): x=b هي

b

a
|f(x)-g(x)|dx.UA
مثال

||i||=2cm ; ||j||=3cm
f(x)=(0,25)x² ; g(x)=x-1 و I=[0,5 ; 4]

4

1/2
|f(x)-g(x)| dx .UA =
4

0,5
|(0,25)x²-1/x| dx .2.3 cm² = 6.8,10366 =48,62196 cm²

5.2 حساب الحجوم

5.2.1 حجم مجسم

لتكن S(t) مساحة تقاطع مستوى مع مجسم , حجم المجسم المحدد بين المستويين , le Pa: x=a و Pb: x=b هو

b

a
S(t)dx .UV
5.2.2 حجم مجسم مولد بدوران

لتكن f دالة عددية متصلة على المجال I=[a;b], دوران المنحنى Cf دورة كاملة حول محور الافاصيل يولد مجسما , وتقاطع المستوى الذي معادلته x=t مع هذا المجسم هو دائرة مركزها f(t) ومساحتها π(f(t))²

V= b

a
π (f(x))²dx .UV

هو حجم المجسم المولد بدورة كاملة للمنحنى Cf حول محور الافاصيل ومحصور بين المستويين P: x=a ; P': x=b