به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+3 امتیاز
375 بازدید
در دبیرستان و دانشگاه توسط asal4567 (961 امتیاز)
ویرایش شده توسط fardina

انتگرال زير را بدست آوريد..l

$$ \int_\pi^2\lfloor \sin x-\cos x\rfloor$$

واينكه روش حل كلي انتگرال هايي به اين شكل(عبارت مثلثاتي درون جزؤصحيح قرار گرفته اند) هستند چگونه بايد محاسبه كرد ممنون

1 پاسخ

+2 امتیاز
توسط fardina (17,627 امتیاز)

کلا برای حل انتگرال های به صورت $\int_a^b \lfloor f(x)\rfloor dx$ باید ببینیم در چه بازه هایی $f(x)$ بین دو عدد صحیح متوالی قرار می گیرد و سپس از خاصیت خطی انتگرال ها استفاده می کنیم. مثلا $\int_0^2[x]=\int_0^1[x]+\int_1^2[x]=\int_0^1 0+\int_0^1 1=0+1=1$

در اینجا درفاصله $2$ تا $\pi$ چون $0\leq \sin < 1$ و $-1\leq \cos x< 0 $ بنابراین $0\leq \sin x-\cos x< 2$ بنابراین باید ببینیم در کجا $ 0\leq \sin x-\cos x< 1 $ و در کجا $1\leq \sin x-\cos x< 2$

برای حل $\sin x-\cos x> 1$ طرفین را به توان دو برسانیم داریم $\sin^2x+\cos^2x-2\sin x\cos x>1$

اما چون $\sin^2x+\cos^2x=1$ لذا با جاگذاری داریم $1-2\sin x\cos x> 1$

که معادل است با $\sin 2x=2\sin x\cos x< 0$

اما می دانیم چنانچه $(2n-1)\pi< 2x< 2n\pi$ که $n\in\mathbb Z$ در اینصورت $\sin 2x< 0$

پس از جمله به ازای $n=1$ داریم $\pi< 2x< 2\pi$ یا $\frac \pi2< x< \pi$ یعنی در فاصله $(\frac \pi2, \pi)$ داریم $\sin x-\cos x> 1$ و چون $(2, \pi)\subset (\frac\pi2, \pi)$ پس در $(2, \pi)$ داریم $\sin x-\cos x> 1$ و از طرفی می دانیم $\sin x-\cos x< 2$ پس $\lfloor \sin x-\cos x\rfloor=1$ و داریم

$$\int_2^\pi\lfloor \sin x-\cos x\rfloor =\int_2^\pi 1=\pi-2$$

چون شما گفتید $\int_\pi^2$ پس جواب شما میشه $2-\pi$

ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...