Skillnad mellan versioner av "Kapitel 4 Integraler"

Från Mathonline
Hoppa till: navigering, sök
m
m
Rad 171: Rad 171:
 
<math> \quad\, </math> Vilken slutsats kan man dra därav om vilken typ av fritt fall det handlar om? Se grafen.
 
<math> \quad\, </math> Vilken slutsats kan man dra därav om vilken typ av fritt fall det handlar om? Se grafen.
  
<math> \quad\, </math> Efter att hopparen nått <math> \, v_{max} = 80 </math> m/s&nbsp; är och förblir luftmotståndet <math> = </math> gravitationen. Vi har ett exempel på<span style="color:black">:</span>
+
<math> \quad\, </math> När <math> \, v_{hopparen} \approx v_{max} = 80 </math> m/s&nbsp; är och förblir luftmotståndet <math> \approx </math> gravitationen. Vi har ett exempel på<span style="color:black">:</span>
  
<math> \quad\, </math> [https://www.naturvetenskap.org/fysik/gymnasiefysik/kraft/newtons-1a-lag/ <b><span style="color:blue">Newtons fösta lag</span></b>]<span style="color:black">:</span> Likformig rörelse med konstant hastighet när summan av alla krafter är <math> \, 0 \, </math>.
+
<math> \quad\, </math> [https://www.naturvetenskap.org/fysik/gymnasiefysik/kraft/newtons-1a-lag/ <b><span style="color:blue">Newtons fösta lag</span></b>]<span style="color:black">:</span> Likformig rörelse med konstant hastighet när summan av alla krafter <math> \, \approx 0 \, </math>.
  
  

Versionen från 29 januari 2017 kl. 18.23

        <<  Förra kapitel          Start Matte 3c          Planering Matte 3c          Formelsamling Integraler          Nästa kapitel  >>      

Utdrag ur planeringen:



4.1 Primitiva funktioner


Genomgång: \( \qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\quad \) Övningar:     Boken, sid 175

Vi vänder på steken: Derivatan är given. Istället söker vi den ursprungliga funktionen.

OBS! Vi byter beteckning:

Definition:


Givet: \( \quad f\,(x) \)

Sökt: \( \quad \) Den funktion \( \; F\,(x) \; \) som ger \( \; F\,'\,(x) = f\,(x) \)

\( \qquad\quad\, \) \( F\,(x) \, \) kallas för primitiv funktion.

Ex.:


\( f\,(x) \; = \; x\,^3 + 5 \)

\( F(x) = \frac{1}{4} x\,^4 + 5 x + C \, , \;\; C={\rm const.} \)

\( C \, \) kallas för integrationskonstanten.

Fysikalisk tolkning:

\( \quad \) 0 Hastighetsmatare 60.jpg \( \quad \) Hastighetsmätaren deriverar. \( \;\; \)


\( \quad \) Trippmätaren integrerar.







0 Diff vs Integr h257.jpg


Integration är den inversa operationen till derivering. \( \quad \) Primitiv funktion = "Anti"derivata

           Derivata       Integral   
  Fysikalisk tolkning:     Hastighet     Sträcka  
  Geometrisk tolkning:     Kurvans lutning     Area under kurvan  
  Matematisk tolkning:     Limes av differenskvot     Limes av oändlig summa  


Integrationskonstanten \( \, C \, \) bestäms av villkor (krav) som ställs på den primitiva funktionen \( \, F(x) \, \). \( \;\; {\bf {\color{Red} {\downarrow}}} \)


4.2 Primitiva funktioner med villkor


Genomgång: \( \qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\quad \) Övningar:     Boken, sid 177

2 Primitiva funktioner med villkor 30.jpg


Exempel på primitiva funktion med annan typ av villkor:


2a 177 Uppg 3326 30.jpg


4.3 Integral som area under kurvan


Genomgång: \( \qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\quad \) Övningar:     Boken, sid 180

3 Integraler 25.jpg


Ex. på   "Area under kurvan" : \( \quad \) Rörelse med konstant hastighet 60 km/h

Integral = Area 70.jpg

OBS! Area under kurvan (= Integral) är det inversa till kurvans lutning (= Derivata).


3a Integral som area under kurvan 30.jpg


Parentes:   Integral som Limes av oändlig summa


4 Int Limes Summa 30a.jpg


4.4   Integralberäkning med primitiv funktion


Genomgång: \( \qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\quad \) Övningar:     Boken, sid 185



När en integral har bestämda integrationsgränser, så som i exemplen a) och b) ovan, finns inga villkor med i uppgiften. Då ar villkoret inbakat i integrationsgränserna. En sådan integral kallas för bestämd integral och dess resultat är ett tal.

När en integral inte har några integrationsgränser, är dess resultat inte ett tal, utan en funktion, närmare bestämt den primitiva funktionen. Då borde även ett villkor vara med för att entydigt bestämma den primitiva funktionen. Fattas villkoret måste man alltid addera en s.k. integrationskonstant C, vilket gör att resultatet blir oändligt många funktioner. En sådan integral kallas för obestämd integral.


4.5 Användning av integraler

\( \quad \) Genomgång: \( \qquad\qquad\qquad \) Övningar: Boken, sid 188-90


3438 (3c-boken, sid 190):

En fallskärmshoppare faller fritt utan att öppna fallskärmen.

Hastigheten \( \, v \, \) ökar enligt \( \, v(t) = 80\,(1 - 0,88\,^t) \, \) där \( \, t = \, \) tiden i sek.

Fysikalisk tolkning: \( \; \)

Se grafen. Vilken maximal hastighet \( \, v_{max} \, \) kan hopparen inte överskrida?

\( v_{max} \, = \, \displaystyle \lim_{t \to \infty}\,{(80\,(1 - 0,88\,^t))} \, = \, \lim_{t \to \infty}\,{(80 - 80\cdot0,88\,^t)} \, = \, 80 \, \),

eftersom \( \qquad\;\; \displaystyle \lim_{t \to \infty}\,{(80\cdot0,88\,^t)} \, = \, 0 \quad \) pga \( \quad 0,88 \, < \, 1 \; \).

\( \quad \) 5 186 Uppg 3438 Fritt falla.jpg

\( \quad\, \) Vilken slutsats kan man dra därav om vilken typ av fritt fall det handlar om? Se grafen.

\( \quad\, \) När \( \, v_{hopparen} \approx v_{max} = 80 \) m/s  är och förblir luftmotståndet \( \approx \) gravitationen. Vi har ett exempel på:

\( \quad\, \) Newtons fösta lag: Likformig rörelse med konstant hastighet när summan av alla krafter \( \, \approx 0 \, \).


\( \quad\, \) Vår uppgift: Hur långt har hopparen fallit när \( \, v = 40 \, \) m/s ?


Ekonomiskt exempel: Marginalkostnad (derivata) är given. Kostnad (integral) är sökt.





Copyright © 2011-2017 Math Online Sweden AB. All Rights Reserved.