Краткое пояснение: Найдём первообразные функций, вычислим интегралы, найдём площадь фигур и путь, пройденный точкой.
1. Найдите общий вид первообразных
а) \( f(x) = x^3 - \frac{2}{\sqrt{x}} \)
- Первообразная от \( x^3 \) это \( \frac{x^4}{4} \)
- Первообразная от \( \frac{1}{\sqrt{x}} \) это \( 2\sqrt{x} \), значит, от \( -\frac{2}{\sqrt{x}} \) это \( -4\sqrt{x} \)
Общий вид первообразной: \( F(x) = \frac{x^4}{4} - 4\sqrt{x} + C \)
б) \( f(x) = \frac{1}{\cos^2 x} - 3\sin 6x \)
- Первообразная от \( \frac{1}{\cos^2 x} \) это \( \tan x \)
- Первообразная от \( \sin 6x \) это \( -\frac{1}{6}\cos 6x \), значит, от \( -3\sin 6x \) это \( \frac{1}{2} \cos 6x \)
Общий вид первообразной: \( F(x) = \tan x + \frac{1}{2} \cos 6x + C \)
2. Для функции \( f(x) = 5 + 2x - 6x^2 \), найдите первообразную, график которой проходит через точку \( A(-1; 4) \)
- Первообразная от \( f(x) \) это \( F(x) = 5x + x^2 - 2x^3 + C \)
- Подставим координаты точки \( A(-1; 4) \) в \( F(x) \), чтобы найти \( C \):
- \( 4 = 5(-1) + (-1)^2 - 2(-1)^3 + C \)
- \( 4 = -5 + 1 + 2 + C \)
- \( C = 6 \)
Первообразная: \( F(x) = 5x + x^2 - 2x^3 + 6 \)
3. Найдите площадь фигуры, изображенной на рисунке
Площадь фигуры \( F \) равна интегралу от \( 1 \) до \( 2 \) функции \( y = x^2 - 2x + 2 \)
- \( \int_1^2 (x^2 - 2x + 2) dx = [\frac{x^3}{3} - x^2 + 2x]_1^2 \)
- \( = (\frac{8}{3} - 4 + 4) - (\frac{1}{3} - 1 + 2) = \frac{8}{3} - \frac{1}{3} + 1 - 2 + 1 \)
- \( = \frac{7}{3} - 1 = \frac{4}{3} \)
Площадь фигуры: \( \frac{4}{3} \)
4. Вычислите интегралы:
а) \( \int_1^2 \frac{3}{x} dx \)
- \( \int_1^2 \frac{3}{x} dx = 3 \int_1^2 \frac{1}{x} dx = 3[\ln x]_1^2 \)
- \( = 3(\ln 2 - \ln 1) = 3 \ln 2 \)
б) \( \int_{-2}^0 (0.5x + 1)^5 dx \)
- \( \int_{-2}^0 (0.5x + 1)^5 dx = \frac{1}{0.5} \cdot \frac{(0.5x + 1)^6}{6} |_{-2}^0 \)
- \( = 2 \cdot \frac{(0.5 \cdot 0 + 1)^6 - (0.5 \cdot (-2) + 1)^6}{6} \)
- \( = \frac{1}{3} (1 - 0) = \frac{1}{3} \)
в) \( \int_0^{\frac{\pi}{6}} \sin 3x dx \)
- \( \int_0^{\frac{\pi}{6}} \sin 3x dx = -\frac{1}{3} \cos 3x |_0^{\frac{\pi}{6}} \)
- \( = -\frac{1}{3} (\cos \frac{\pi}{2} - \cos 0) = -\frac{1}{3} (0 - 1) = \frac{1}{3} \)
5. Найдите площадь фигуры, ограниченной линиями \( y = 4 - x^2 \) и \( y = 2 - x \)
- Найдем точки пересечения: \( 4 - x^2 = 2 - x \)
- \( x^2 - x - 2 = 0 \)
- \( x_1 = -1, x_2 = 2 \)
- Площадь: \( \int_{-1}^2 (4 - x^2 - (2 - x)) dx = \int_{-1}^2 (2 + x - x^2) dx \)
- \( = [2x + \frac{x^2}{2} - \frac{x^3}{3}]_{-1}^2 \)
- \( = (4 + 2 - \frac{8}{3}) - (-2 + \frac{1}{2} + \frac{1}{3}) = 6 - \frac{8}{3} + 2 - \frac{1}{2} - \frac{1}{3} \)
- \( = 8 - 3 - \frac{1}{2} = 5 - \frac{1}{2} = \frac{9}{2} \)
Площадь фигуры: \( \frac{9}{2} \)
6. Найдите путь, пройденный точкой за промежуток времени от \( t_1 = 1 \) до \( t_2 = 4 \), если зависимость скорости тела \( v \) от времени \( t \) описывается уравнением \( v(t) = 3t^2 - 2t \) (t - в секундах, v - в м/с)
Путь равен интегралу от скорости по времени:
- \( s = \int_{1}^{4} (3t^2 - 2t) dt = [t^3 - t^2]_{1}^{4} \)
- \( = (4^3 - 4^2) - (1^3 - 1^2) = (64 - 16) - (1 - 1) = 48 \)
Путь, пройденный точкой: 48 м
Ответ: \( F(x) = \frac{x^4}{4} - 4\sqrt{x} + C \), \( F(x) = \tan x + \frac{1}{2} \cos 6x + C \), \( F(x) = 5x + x^2 - 2x^3 + 6 \), \( \frac{4}{3} \), \( 3 \ln 2 \), \( \frac{1}{3} \), \( \frac{1}{3} \), \( \frac{9}{2} \), 48