به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
0 امتیاز
284 بازدید
در دانشگاه توسط mansour (769 امتیاز)

مطلوب است اثبات انتگرال معین زیر:

$ \int _0^A \{ \sqrt{x} \} dx= \frac{n(3n+1)}{6}+ \frac{2}{3} ( A^{ \frac{3}{2} } - n^{3} )-n(A- n^{2}) $

توسط قاسم شبرنگ (4,161 امتیاز)
سلام.
لطفن {} و n را تعریف کنید

1 پاسخ

+1 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (4,161 امتیاز)
انتخاب شده توسط mansour
 
بهترین پاسخ

حل:

دامنۀ تابع $[0,+ \infty )$ است. حالا فرض کنید $n$ کوچکترین عدد حسابی باشد که $n^2 \leq A<(n+1)^2$.این عدد موجود و منحصر بفرد است.(چرا؟). حالا توجه کنید که اگر $0 \leq k \leq n-1$ و $k^2 \leq x<(k+1)^2$ آنگاه:

$k \leq \sqrt{x} <k+1 \Rightarrow [ \sqrt{x} ]=k \Rightarrow ${$\sqrt{x}$}$=x-[ \sqrt{x} ]=\sqrt{x}-k$

$ \Rightarrow \int_0^A${$ \sqrt{x} $}$ dx= \int_0^A\sqrt{x} -[ \sqrt{x}])dx= \int_0^A\sqrt{x}dx-\int_0^A[ \sqrt{x}])dx$

$$= \frac{2}{3} x \sqrt{x} |_0^A-\sum_{k=0}^{n-1}\int_{k^2}^{(k+1)^2}[ \sqrt{x}]dx+\int_{n^2}^A[ \sqrt{x} ]dx$$

$$=\frac{2}{3}A\sqrt{A}-\sum_{k=0}^{n-1}(kx)|_{k^2}^{(k+1)^2}-(nx)|_{n^2}^A$$

$$=\frac{2}{3}A\sqrt{A}-\sum_{k=0}^{n-1}(k(k+1)^2-k^3)-nA+n^3$$

$$=\frac{2}{3}A\sqrt{A}-\sum_{k=0}^{n-1}(2k^2+k)-nA+n^3$$

$$=\frac{2}{3}A\sqrt{A}-2\sum_{k=0}^{n-1}k^2-\sum_{k=0}^{n-1}k-nA+n^3$$

$$=\frac{2}{3}A\sqrt{A}-2 \frac{(n-1)n(2n-1)}{6}- \frac{n(n-1)}{2}-nA+n^3$$

$$=\frac{2}{3}A\sqrt{A}- \frac{1}{6}n(n-1)(4n+1)-nA+n^3$$

$$=\frac{2}{3}(A\sqrt{A}-n^3)+ \frac{2}{3} n^3- \frac{1}{6}n(n-1)(4n+1)-n(A-n^2)$$

$$=-\frac{1}{6}n(4n^2-(n-1)(4n+1))+\frac{2}{3}(A\sqrt{A}-n^3)-n(A-n^2)$$

$$=-\frac{1}{6}n(4n^2-4n^2-3n-1)+\frac{2}{3}(A\sqrt{A}-n^3)-n(A-n^2)$$

$$= \frac{n(3n+1)}{6} +\frac{2}{3}(A\sqrt{A}-n^3)-n(A-n^2)$$

$ \Box $

برای ترجمه ی یک جمله از انگلیسی به فرانسوی دو چیز ضروری است. اول، باید جمله ی انگلیسی را تماما بفهمیم. دوم، باید با اصطلاحات ویژه ای که در زبان فرانسوی هستند آشنا باشیم. این وضعیت خیلی شبیه هنگامی است که سعی داریم شرط را که با کلمات بیان شده است با نمادهای ریاضی بیان کنیم. اول، باید آن را تمام درک کنیم. دوم، باید با اصطلاحات ریاضی ریاضی آشنا باشیم.
...