(5) Primitivní funkce

Podobné dokumenty
Teorie. Hinty. kunck6am

Teorie. Hinty. kunck6am

Kapitola 7: Neurčitý integrál. 1/14

Kapitola 7: Integrál.

PRIMITIVNÍ FUNKCE DEFINICE A MOTIVACE

PRIMITIVNÍ FUNKCE. Primitivní funkce primitivní funkce. geometrický popis integrály 1 integrály 2 spojité funkce konstrukce prim.

Matematická analýza 1b. 9. Primitivní funkce

Kapitola 7: Integrál. 1/17

Petr Hasil. Podpořeno projektem Průřezová inovace studijních programů Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU v Brně (LDF)

Integrální počet - I. část (neurčitý integrál a základní integrační metody)

Úvod. Integrování je inverzní proces k derivování Máme zderivovanou funkci a integrací získáme původní funkci kterou jsme derivovali

Primitivní funkce a Riemann uv integrál Lineární algebra Taylor uv polynom Extrémy funkcí více prom ˇenných Matematika III Matematika III Program

Derivace a monotónnost funkce

Derivace funkce. Přednáška MATEMATIKA č Jiří Neubauer

Základy matematiky pro FEK

Zkouška ze Základů vyšší matematiky ZVMTA (LDF, ) 60 minut. Součet Koeficient Body

Kristýna Kuncová. Matematika B3

(FAPPZ) Petr Gurka aktualizováno 12. října Přehled některých elementárních funkcí

Derivace funkce. Obsah. Aplikovaná matematika I. Isaac Newton. Mendelu Brno. 2 Derivace a její geometrický význam. 3 Definice derivace

Určete (v závislosti na parametru), zda daný integrál konverguje, respektive zda konverguje. dx = t 1/α 1 dt. sin x α dx =

Teorie. Hinty. kunck6am

VIII. Primitivní funkce a Riemannův integrál

3. Derivace funkce Definice 3.1. Nechť f : R R je definována na nějakém okolí U(a) bodu a R. Pokud existuje limita f(a + h) f(a) lim

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

VII. Limita a spojitost funkce

LDF MENDELU. Simona Fišnarová (MENDELU) LDR druhého řádu VMAT, IMT 1 / 22

Limita a spojitost funkce a zobrazení jedné reálné proměnné

Seznámíte se s pojmem primitivní funkce a neurčitý integrál funkce jedné proměnné.

Začneme obráceným postupem k počítání derivací, tj. hledáním funkcí, jejichž derivaci známe.

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ LDF MT MATEMATIKA NEURČITÝ INTEGRÁL

Derivace. Petr Hasil. Podpořeno projektem Průřezová inovace studijních programů Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU v Brně (LDF)

Kristýna Kuncová. Matematika B3

Matematika 1. 1 Derivace. 2 Vlastnosti a použití. 3. přednáška ( ) Matematika 1 1 / 16

Matematika vzorce. Ing. Petr Šídlo. verze

f konverguje a g je omezená v (a, b), pak také konverguje integrál b a fg. Dirichletovo kritérium. Necht < a < b +, necht f : [a, b) R je funkce

Matematika 1 pro PEF PaE

Základy matematické analýzy

PŘEDNÁŠKA 9 KŘIVKOVÝ A PLOŠNÝ INTEGRÁL 1. DRUHU

NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 26. ledna x. x 1 + x dx. q 1. u = x = 1 u2. = 1 u. u 2 (1 + u 2 ) (1 u 2 du = 2.

Teorie. kuncova/

arcsin x 2 dx. x dx 4 x 2 ln 2 x + 24 x ln 2 x + 9x dx.

9. Vícerozměrná integrace

Obsah. Aplikovaná matematika I. Gottfried Wilhelm Leibniz. Základní vlastnosti a vzorce

30. listopadu Derivace. VŠB-TU Ostrava. Dostupné: s1a64/cd/index.htm.

Kapitola 7: Integrál. 1/14

9. Vícerozměrná integrace

Transformujte diferenciální výraz x f x + y f do polárních souřadnic r a ϕ, které jsou definovány vztahy x = r cos ϕ a y = r sin ϕ.

INTEGRÁLY S PARAMETREM

Limita funkce. FIT ČVUT v Praze. (FIT) Limita funkce 3.týden 1 / 39

DERIVACE FUNKCE, L HOSPITALOVO PRAVIDLO

Matematická analýza pro informatiky I. Derivace funkce

Diferenciál funkce. L Hospitalovo pravidlo. 22. a 23. března 2011

Definice Řekneme, že funkce z = f(x,y) je v bodě A = [x 0,y 0 ] diferencovatelná, nebo. z f(x 0 + h,y 0 + k) f(x 0,y 0 ) = Ah + Bk + ρτ(h,k),

Integrální počet funkcí jedné proměnné

I. TAYLORŮV POLYNOM. 2. a) x x3, b) x x3 + x5, c) 1 + 2x x2 2x 4, f (4) (0) = 48, d) x , c)

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2018) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

Limita a spojitost funkce

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2018

Derivace funkce. prof. RNDr. Čestmír Burdík DrCs. prof. Ing. Edita Pelantová CSc. Katedra matematiky BI-ZMA ZS 2009/2010

MATEMATIKA III. Olga Majlingová. Učební text pro prezenční studium. Předběžná verze

LIMITA A SPOJITOST FUNKCE

Úvodní informace. 17. února 2018

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2017) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

Základy vyšší matematiky arboristika Zadání písemek ze školního roku

I. Diferenciální rovnice. 3. Rovnici y = x+y+1. převeďte vhodnou transformací na rovnici homogenní (vzniklou

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2016) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

5. cvičení z Matematiky 2

Zkouška ze Aplikované matematiky pro Arboristy (AMPA), LDF, minut. Součet Koeficient Body. 4. [10 bodů] Integrální počet. 5.

Funkce. Limita a spojitost

Matematika 1 pro PEF PaE

Základy matematiky pro FEK

1 Báze a dimenze vektorového prostoru 1

Obyčejnými diferenciálními rovnicemi (ODR) budeme nazývat rovnice, ve kterých

MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

Petr Hasil. Prvákoviny c Petr Hasil (MUNI) Úvod do infinitezimálního počtu Prvákoviny / 57

1 Funkce dvou a tří proměnných

Zobecněný Riemannův integrál

Zimní semestr akademického roku 2015/ ledna 2016

F (x) = f(x). Je-li funkce f spojitá na intervalu I, pak existuje k funkci f primitivní funkce na intervalu I.

17. Posloupnosti a řady funkcí

Neurčitý integrál. Robert Mařík. 4. března 2012

8.3). S ohledem na jednoduchost a názornost je výhodné seznámit se s touto Základní pojmy a vztahy. Definice

Nalezněte hladiny následujících funkcí. Pro které hodnoty C R jsou hladiny neprázdné

0.1 Funkce a její vlastnosti

Derivace funkce Otázky

Kristýna Kuncová. Matematika B2

Kapitola 10: Diferenciální rovnice 1/14

Matematika (KMI/PMATE)

pouze u některých typů rovnic a v tomto textu se jím nebudeme až na

(1) Limity. Kristýna Kuncová. Matematika B2 18/19. Kristýna Kuncová (1) Limity 1 / 27

8.2. Exaktní rovnice. F(x, y) x. dy. df = dx + y. Nyní budeme hledat odpověd na otázku, zda a jak lze od této diferenciální formule

Obsah Obyčejné diferenciální rovnice

Derivace funkce DERIVACE A SPOJITOST DERIVACE A KONSTRUKCE FUNKCÍ. Aritmetické operace

Goniometrie a trigonometrie

2 Fyzikální aplikace. Předpokládejme, že f (x 0 ) existuje. Je-li f (x 0 ) vlastní, pak rovnice tečny ke grafu funkce f v bodě [x 0, f(x 0 )] je

Bakalářská matematika I

1 Množiny, výroky a číselné obory

IV. Základní pojmy matematické analýzy IV.1. Rozšíření množiny reálných čísel

Komplexní analýza. Holomorfní funkce. Martin Bohata. Katedra matematiky FEL ČVUT v Praze

Matematika 1. Matematika 1

Transkript:

(5) Primitivní funkce Kristýna Kuncová Matematika B2 18/19 Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 1 / 20

Def: Primitivní funkce Definice Necht funkce f je definována na neprázdném otevřeném intervalu (a, b). Řekneme, že funkce F je primitivní funkce k f na (a, b), jestliže pro každé x (a, b) existuje F (x) a platí F (x) = f (x). Značíme F = f, x (a, b), nebo F(x) = f (x) dx, x (a, b). Pospojujte funkce v levém sloupci s jejich primitivními funkcemi vpravo: 1. 0 2. 1 3. x 4. cos x 5. sin x A cos x B sin x C x D 1 E x2 2 D, C, E, B, A Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 2 / 20

Def: Primitivní funkce Definice Necht funkce f je definována na neprázdném otevřeném intervalu (a, b). Řekneme, že funkce F je primitivní funkce k f na (a, b), jestliže pro každé x (a, b) existuje F (x) a platí F (x) = f (x). Najděte primitivní funkci F k funkci f = x sin x. A F = sin x + x cos x B F = sin x x cos x C F = x sin x + cos x B Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 3 / 20

Primitivní funkce - poznámky Poznámka 1. Ne každá funkce má primitivní funkci (např. signx). Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/sign function 2. Primitivní funkce je spojitá. 3. Hledání primitivní funkce se nazývá integrací a primitivní funkce se někdy nazývá neurčitý integrál. Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 4 / 20

Který z následujících grafů může reprezentovat primitivní funkci k funkci na obrázku vpravo? D Zdroj: https://www.wiley.com/college/hugheshallett/0470089148/conceptests/concept.pdf Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 5 / 20

Který z následujících grafů může reprezentovat primitivní funkci k funkci na obrázku vpravo? C Zdroj: https://www.wiley.com/college/hugheshallett/0470089148/conceptests/concept.pdf Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 6 / 20

Primitivní funkce - příklad Necht f je primitivní funkce od g a g je primitivní funkce od h. Pak A h je primitivní funkce k f B h je 2. derivace f C h je derivace f B Zdroj: http://www.math.cornell.edu/ GoodQuestions/GQbysection pdfversion.pdf Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 7 / 20

Vlastnosti primitivní funkce Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 8 / 20

Rovnost až na konstantu Věta (Rovnost až na konstantu) Necht F a G jsou primitivní funkce k funkci f na (a, b). Pak existuje c R takové, že F(x) = G(x) + c pro každé x (a, b). Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 9 / 20

Rovnost až na konstantu Věta (Rovnost až na konstantu) Necht F a G jsou primitivní funkce k funkci f na (a, b). Pak existuje c R takové, že F(x) = G(x) + c pro každé x (a, b). Najděte e x dx: A e x C e x + 3 E 2e x + 2 B e x D e x + e π A, C, D Najděte funkci F, jestliže víte, že F = 3x 2 + 2x dx a zároveň F(0) = 1? F = x 3 + x 2 + 1 Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 10 / 20

Rovnost až na konstantu Které/á z následující jsou tvrzení pravdivá? A Jestliže f (x) = g (x) (pro všechna x), pak f (x) = g(x) (pro všechna x). B Jestliže f (x) = g(x) (pro všechna x), pak f (x) = g(x) (pro všechna x). Zdroj: http://www.math.cornell.edu/ GoodQuestions/GQbysection pdfversion.pdf B Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 11 / 20

Existence primitivní funkce Věta (Existence primitivní funkce) Necht f je spojitá funkce na otevřeném neprázdném intervalu (a, b). Pak f má na (a, b) primitivní funkci. Které z následujících funkcí mají určitě primitivní funkci? A 1 x, x R B arctan x 2, x R C ln x, x (0, ) E cot x, x (0, π) D x2 x 3 +1, x R B, C, E Poznámka Některé funkce sice mají primitivní funkci, ale nelze ji vyjádřit jako kombinaci elementárních funkcí (nelze ji snadno zapsat). Například: e x 2 dx ln(ln x) dx sin x 2 dx dx sin x x 1 x4 dx Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 12 / 20

Věta: Linearita neurčitého integrálu Věta (Linearita neurčitého integrálu) Necht f má na intervalu (a, b) primitivní funkci F, funkce g má na (a, b) primitivní funkci G a α R. Potom 1. funkce αf je primitivní funkcí k αf na (a, b). 2. funkce F + G je primitivní funkcí k f + g na (a, b). 1+2x+3x 2 dx = 1 dx+ 2x dx+ 3x 2 dx = x+x 2 +x 3 +c, x R 5 1 + x 2 dx = 5 1 dx = arctan x + c, x R 1 + x2 Důkaz 1. Víme: F = f. Pak (αf) = αf = αf. 2. Víme: F = f, G = g. Pak (F + G) = F + G = f + g. Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 13 / 20

Substituce (e 2x ) = 2e 2x 2e 2x dx = e 2x + c (cos x 2 ) = sin(x 2 ) 2x sin(x 2 ) 2x dx = cos x 2 + c sin(x 2 ) x dx = 1 2 cos x2 + c 2 2 sin(x2 ) x dx = 1 2 sin(x 2 ) 2x dx = 1 cos x dx = arctan (sin x) + c 1 + (sin x) 2 Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 14 / 20

Věta: O substituci Věta (O substituci 1) Necht F je primitivní funkce k f na (a, b). Necht ϕ je funkce definovaná na (α, β) s hodnotami v intervalu (a, b), která má v každém bodě x (α, β) vlastní derivaci. Pak f (ϕ(x))ϕ (x) dx = F(ϕ(x)) na (α, β). sin 4 x cos x dx Poznámka Video: https://khanovaskola.cz/video/45/434/3608-metoda-substituce-priklad- 4?gclid=CLCy8pn1r8gCFUHnwgodA0UIpQ Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 15 / 20

Věta: Per partes Věta (Integrace per partes) Necht (a, b) je neprázdný otevřený interval a funkce f je spojitá na (a, b). Necht F je primitivní funkce k f na (a, b) a G je primitivní funkce ke g na (a, b). Pak platí g(x)f(x) dx = G(x)F(x) G(x)f (x) dx na (a, b). Poznámka Zapisujeme často jako fg = fg f g nebo u v = uv uv. xe x dx arctan x dx e x cos x dx Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 16 / 20

Per partes Které integrály je dobrý nápad řešit metodou per partes? x A xe x2 dx D ln x dx B x cos x dx E sin x ln x 2 dx C 1 ln x dx B, C Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 17 / 20

Per partes + substituce - příklady Které integrály byste řešili Per Partes a které Substitucí? A arcsin x dx x B 1 + x 2 dx C (x 2 3) ln x dx 1 D x ln x dx E x 2 cos 2x dx PP: A, C, E S: B, D Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 18 / 20

y Která tvrzení jsou pravdivá? 1. kf = k f 2. f + g = f + g 3. f g = f g 4. f g = f g 5. f /g = f / g A, B, C Kde je problém v následujících tvrzeních? 1. 3x 2 + 1 2x 2. a R dx = x3 + x x 2 x a dx = xa+1 a + 1 + c + c Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 19 / 20

Aplikace https://cze-cs.techambition.com/visualizations/5 s = 1 2 at2 s = s 0 + v 0 t + 1 2 at2 Kristýna Kuncová (5) Primitivní funkce 20 / 20