👤

Se consideră funcţia [tex]$f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}, f(x)=\frac{x^{2}}{x^{4}+1}$[/tex].

[tex]$5 \mathbf{p}$[/tex] a) Arătați că [tex]$\int_{0}^{1}\left(x^{4}+1\right) f(x) d x=\frac{1}{3}$[/tex].

[tex]$5 p$[/tex]

b) Demonstrați că [tex]$\int_{0}^{1} f(x) d x \leq \frac{\pi}{8}$[/tex].

[tex]$5 p$[/tex] c) Se consideră primitiva [tex]$F$[/tex] a lui [tex]$f$[/tex] pentru care [tex]$F(1)=0$[/tex]. Calculați [tex]$\int_{0}^{1} F(x) d x$[/tex].


Răspuns :

[tex]f(x)=\frac{x^{2}}{x^{4}+1}[/tex]

a)

Vezi tabelul de integrale din atasament

[tex]\int\limits^1_0 {x^2} \, dx =\frac{x^3}{3} |_0^1=\frac{1}{3}-0= \frac{1}{3}[/tex]

b)

[tex]\int\limits^1_0 {\frac{x^2}{x^4+1} } \, dx[/tex]

[tex]x\in (0,+\infty)\\\\\int\limits^1_0 {\frac{x^2}{x^4+1} } \, dx\leq \int\limits^1_0 {\frac{x}{x^4+1} } \, dx[/tex]

[tex]\int\limits^1_0 {\frac{x}{x^4+1} } \, dx[/tex]

Facem prin schimbare de variabila

[tex]t=x^2\\\\dt=2xdx\\\\x=0\\ t=0\\\\x=1\\ t=1[/tex]

[tex]\int\limits^1_0 {\frac{x}{x^4+1} } \, dx=\frac{1}{2} \int\limits^1_0\frac{1}{t^2+1} \ dt=\frac{1}{2} arctg\ t|_0^1=\frac{1}{2}(arctg1- arctg0)=\frac{\pi}{8}[/tex]

c)

Primitiva lui f este F

F'(x)=f(x)

F(1)=0

[tex]\int\limits^1_0 {F(x)} \, dx[/tex]

Integram prin parti:

[tex]f=F(x)\ \ \ f'=f(x)\\\\g'=1\ \ \ \ g=x[/tex]

[tex]\int\limits^1_0 {F(x)} \, dx=xF(x)|_0^1-\int\limits^1_0xf(x)\ dx=F(1)-\int\limits^1_0\frac{x^3}{x^4+1} \ dx=0-\frac{1}{4}ln(x^4+1)|_0^1=-\frac{1}{4}ln2[/tex]

Un alt exercitiu cu integrale gasesti aici: https://brainly.ro/tema/9919077

#BAC2022

#SPJ4

Vezi imaginea ANDREEAP