به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
سایت پرسش و پاسخ ریاضی
Visanil
0 امتیاز
77 بازدید
در دانشگاه توسط mansour (605 امتیاز)
ویرایش شده توسط mansour

نشان دهید که: $$I= \int _0^ \frac{ \pi }{2} \frac{sinx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx= \frac{1}{ \sqrt{2} } Arctan ( \sqrt{2} )$$

توسط mansour (605 امتیاز)
$$x= \frac{ \pi }{2} -t \Longrightarrow I=- \int _ \frac{ \pi }{2} ^0 \frac{cost}{ \sqrt{1+sintcost} } dt= \int _0^ \frac{ \pi }{2}  \frac{cosx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx \Longrightarrow 2I= \int _0^ \frac{ \pi }{2}  \frac{sinx+cosx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx \Longrightarrow sin x-cosx=t \Longrightarrow [cosx +sinx]dx=dt \wedge sinx-cos x=t \Longrightarrow  [sin x-cosx]^{2} = t^{2}  \Longrightarrow 1-2sin xcosx= t^{2}  \Longrightarrow  2sin xcosx=1- t^{2}  \Longrightarrow 2I=  \int _ {-1} ^ {1} \frac{dt}{ \sqrt{3-2 t^{2} } }  \Longrightarrow 2I= \frac{1}{ \sqrt{3} }  \int _ {-1} ^ {1} \frac{dt}{ \sqrt{1- ( \sqrt{ \frac{2}{3} t}  )^{2} } } \Longrightarrow  2I=\frac{1}{ \sqrt{3} }   \int _ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } }   \frac{1}{ \sqrt{1- y^{2} } }  \frac{ \sqrt{3} }{ \sqrt{2} } dy \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{2} }  \int _ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } } \frac{1}{ \sqrt{1- y^{2} } } dy \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{3} } [Arcsin(y)]_ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } }  = \frac{2}{ \sqrt{2} } Arcsin ( \sqrt{ \frac{2}{3} } ) \Longrightarrow I \Longrightarrow \frac{1}{ \sqrt{2} } Arcsin ( \sqrt{ \frac{2}{3} } )= \frac{1}{ \sqrt{2} } Arctan ( \sqrt{2} )$$
توسط mansour (605 امتیاز)
نمایش از نو توسط mansour
$$x= \frac{ \pi }{2} -t \Longrightarrow I=- \int _ \frac{ \pi }{2} ^0 \frac{cost}{ \sqrt{1+sintcost} } dt= \int _0^ \frac{ \pi }{2}  \frac{cosx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx \Longrightarrow 2I= \int _0^ \frac{ \pi }{2}  \frac{sinx+cosx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx \Longrightarrow sin x-cosx=t \Longrightarrow [cosx +sinx]dx=dt \wedge sinx-cos x=t \Longrightarrow  [sin x-cosx]^{2} = t^{2}  \Longrightarrow 1-2sin xcosx= t^{2}  \Longrightarrow  2sin xcosx=1- t^{2}  \Longrightarrow 2I=  \int _ {-1} ^ {1} \frac{dt}{ \sqrt{3-2 t^{2} } }  \Longrightarrow 2I= \frac{1}{ \sqrt{3} }  \int _ {-1} ^ {1} \frac{dt}{ \sqrt{1- ( \sqrt{ \frac{2}{3} t}  )^{2} } } \Longrightarrow  2I=\frac{1}{ \sqrt{3} }   \int _ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } }   \frac{1}{ \sqrt{1- y^{2} } }  \frac{ \sqrt{3} }{ \sqrt{2} } dy \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{2} }  \int _ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } } \frac{1}{ \sqrt{1- y^{2} } } dy \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{3} } [Arcsin(y)]_ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } }  = \frac{2}{ \sqrt{2} } Arcsin ( \sqrt{ \frac{2}{3} } ) \Longrightarrow I \Longrightarrow \frac{1}{ \sqrt{2} } Arcsin ( \sqrt{ \frac{2}{3} } )= \frac{1}{ \sqrt{2} } Arctan ( \sqrt{2} ) $$

1 پاسخ

0 امتیاز
توسط mansour (605 امتیاز)

$$x= \frac{ \pi }{2} -t \Longrightarrow I=- \int _ \frac{ \pi }{2} ^0 \frac{cost}{ \sqrt{1+sintcost} } dt= \int _0^ \frac{ \pi }{2} \frac{cosx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx \Longrightarrow 2I= \int _0^ \frac{ \pi }{2} \frac{sinx+cosx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx \Longrightarrow sin x-cosx=t \Longrightarrow [cosx +sinx]dx=dt \wedge sinx-cos x=t \Longrightarrow [sin x-cosx]^{2} = t^{2} \Longrightarrow 1-2sin xcosx= t^{2} \Longrightarrow 2sin xcosx=1- t^{2} \Longrightarrow 2I= \int _ {-1} ^ {1} \frac{dt}{ \sqrt{3-2 t^{2} } } \Longrightarrow 2I= \frac{1}{ \sqrt{3} } \int _ {-1} ^ {1} \frac{dt}{ \sqrt{1- ( \sqrt{ \frac{2}{3} t} )^{2} } } \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{3} } \int _ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } } \frac{1}{ \sqrt{1- y^{2} } } \frac{ \sqrt{3} }{ \sqrt{2} } dy \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{2} } \int _ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } } \frac{1}{ \sqrt{1- y^{2} } } dy \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{3} } [Arcsin(y)]_ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } } = \frac{2}{ \sqrt{2} } Arcsin ( \sqrt{ \frac{2}{3} } ) \Longrightarrow I \Longrightarrow \frac{1}{ \sqrt{2} } Arcsin ( \sqrt{ \frac{2}{3} } )= \frac{1}{ \sqrt{2} } Arctan ( \sqrt{2} ) $$

آموزش جبر در مراحل اولیه باید شامل تعمیمی تدریجی از حساب باشد؛ به بیان دیگر، در اولین مرحله، باید جبر را به عنوان حساب جهانی در محکم ترین مفهوم تلقی کرد.
...