Загрузка
45.000

Приложения определенного интеграла ИТ

Объем тела, образованного вращением вокруг оси $$Ox$$ фигуры, ограниченной линиями $$y=2\sqrt{x}$$, $$x=1$$ и $$x=4$$, равен:
Объем тела, образованного вращением вокруг оси $$Ox$$ криволинейной трапеции, ограниченной графиком непрерывной функции $$y=f(x)$$, отрезками прямых $$y=0$$, $$x=a$$ и $$x=b$$, находят по формуле:
    $$V=\pi \int_{a}^{b} f^2(x)dx$$.
  1. Имеем криволинейную трапецию (Рис. 6).
    Так как $$y=2\sqrt {x}$$, то $$y^2=4x$$. 
  2. Найдем объем тела вращения:
    $$V=\pi \int_{1}^{4} 4xdx=2\pi x^2\left.\begin{matrix} & \\ & \end{matrix}\right|_{1}^{4}$$,
    $$V=32\pi -2\pi =30\pi$$.
                                                              
Функция $$y=2\sqrt{x}$$ неотрицательна на всей ее области определения.
Выберите один из вариантов
Если функция Кобба-Дугласа имеет вид $$g(t)=(t+5)e^{2t}$$, то объем продукции, произведенной предприятием за $$4$$ года, равен:
Если функция Кобба-Дугласа имеет вид $$g(t)=(\alpha t+\beta )e^{\gamma t}$$, то объем продукции, выпущенной производителем за $$t$$ лет, находят по формуле:
    $$V=\int_{0}^{t}(\alpha t+\beta )e^{yt}dt$$.
Вычислим интеграл $$V=\int_{0}^{4}(t+5 )e^{2t}dt$$, применяя формулу интегрирования по частям.
  1. Положим $$t+5=u$$, а $$e^{2t}dt=dv$$.
    Тогда: $$dt=du$$, $$\int e^{2t}dt=\int vdv$$, откуда $$\frac{1}{2}e^{2t}=v$$. 
  2. Получим:
    $$V=\int_{0}^{4}(t+5)e^{2t}dt$$, 
    $$V=\frac{t+5}{2}e^{2t} \left.\begin{matrix} & \\ & \end{matrix}\right|_{0}^{4}$$$$-\int_{0}^{4}\frac{e^{2t}}{2}dt$$,
    $$V= \frac{1}{2}(t+5)e^{2t}$$$$-\frac{1}{4}e^{2t} \left.\begin{matrix} & \\ & \end{matrix}\right| _{0}^{4}$$,
    $$V=4,25e^8-2,25$$.
  1. Производственная функция Кобба-Дугласа имеет вид:
    $$y=a_{0}x_{1}^{a_{1}}x_{2}^{a_{2}}$$,
    где $$y$$ – величина общественного продукта, $$x_{1}$$ – затраты труда, $$x_{2}$$ – объем производственных фондов. 
  2. Если затраты труда линейно зависят от времени, а затраты капитала неизменны, то функцию Кобба-Дугласа можно представить в виде:
    $$g(t)=(\alpha t+\beta )e^{\gamma t}$$.
Выберите один из вариантов
Если первоначальные капиталовложения при процентной ставке $$50$$ % составляют
$$100$$
 тыс. ден. ед. и планируется ежегодное увеличение капиталовложения на $$1$$ тыс. ден. ед., то дисконтированный доход за $$2$$ года составит:
Если функция $$f(t)$$ показывает поступление дохода за время $$t$$, а $$i=\frac{p}{100}$$ – удельная норма непрерывно начисляемого процента, то дисконтированный доход $$K$$ за время $$T$$ равен:
    $$K=\int_{0}^{T} f(t)e^{it}dt$$.
Так как капиталовложения задаются формулой $$f(t)=100+t$$, то
$$K=\int_{0}^{2} (100+t)e^{-0,5t}dt$$.
Применим формулу интегрирования по частям.
  1. Положим $$100+t=u,$$ а $$e^{-0,4t}dt=dv$$.
    Тогда: $$dt=du$$, $$-2\int$$$$e^{-0,5t}d(-0,5t)=\int vdv$$, откуда $$-2e^{-0,5t}=v$$. 
  2. Получим:
    $$K=-2 (100+t)e^{-0,5t} \left.\begin{matrix} & \\ & \end{matrix}\right|_{0}^{2} +2 \int_{0}^{2}e^{-0,5t}dt$$,
    $$K=-2 (100+t)e^{-0,5t}-4e ^{-0,5t}\left.\begin{matrix} & \\ & \end{matrix}\right|_{0}^{2}$$,
    $$K=-(204+2t)e^{-0,5t}\left.\begin{matrix} & \\ & \end{matrix}\right|_{0}^{2}$$,
    $$K=204-208e^{-1}$$ (тыс. ден. ед.).
Дисконтированием называют определение начальной суммы по ее величине, полученной через $$t$$ лет, при годовом проценте (процентной ставке) $$p$$.

Выберите один из вариантов
Если в период выпуска изделий от $$4$$ до $$25$$ единиц функция изменения затрат времени на изготовление этих изделий имеет вид $$t(x)=21x^{-1,5}$$, то среднее время (в часах), затраченное на изготовление одного изделия, равно:
Если функция $$t(x)$$ выражает время, затраченное на изготовление продукции, то среднее время, затраченное на изготовление единицы продукции в период освоения изделий от $$x_{1}$$ до $$x_{2}$$, находят по формуле:
    $$t_{cp.}=\frac{1}{x_{2}-x_{1}} \int_{x_{1}}^{x_{2}} t(x)dx$$.
Так как $$x_1=4$$, а $$x_2=25$$, то:
    $$t_{cp.}=\frac{1}{25-4} \int_{4}^{25}21x^{-1,5}dx$$,
    $$t_{cp.}=-2x^{-0,5}\left.\begin{matrix} & \\ & \end{matrix}\right|_{4}^{25}$$,
    $$t_{cp.}=-\frac{2}{5}+1=0,6$$ (ч).
Функция затрат времени на изготовление продукции часто представляется в виде:
    $$t(x)=Ax^{-B}$$,
    где $$A$$ – затраты времени на первое изделие, $$B$$ – показатель производственного процесса.
Выберите один из вариантов
Объем продукции, произведенной рабочим за четвертый час рабочего дня, если производительность труда задается функцией $$f(x)=\frac{12}{t^2}+5$$, равен:
Если производительность труда в момент времени $$t$$ задается функцией $$y=f(t)$$, то объем продукции, выпущенной производителем за промежуток времени $$\left [0;T \right]$$, находят по формуле:
    $$V= \int_{0}^{T} f(t)dt$$.
  1. Промежуток времени составляет $$1$$ час: $$\left [3;4 \right]$$. 
  2. Найдем объем продукции, произведенной рабочим $$1$$ (четвертый) час работы:
    $$V=\int_{3}^{4} \left (\frac{12}{t^2}+5 \right )dt$$,
    $$V=-\frac{12}{t}+5t\left.\begin{matrix} & \\ & \end{matrix}\right|_{3}^{4}$$,
    $$V=-3+20+4-15=6$$.
Сравните: объем продукции, произведенной рабочим за $$4$$ часа работы, равен:
    $$V=\int_{0}^{4}\left (\frac{12}{t^2}+5 \right )dt$$,
    $$V=-\frac{12}{t}+5t| _{0}^{4}$$,
    $$V=-3+20+0-0=17$$.
Введите ответ в поле
Длина дуги кривой $$f(x)=\frac{2}{3}x^{1,5}+\frac{3}{2}$$, ограниченной прямыми $$x=0$$ и $$x=8$$, равна:
Длину дуги кривой $$y=f(x)$$, где $$a\leq x\leq b$$, находят по формуле:
    $$l=\int_{a}^{b}\sqrt{1+(f{}'(x))^2}dx$$.
  1. Составим подынтегральную функцию: 
    $$f{}'(x)=x^{0,5}$$; $$\sqrt{1+(f{}'(x))^2}=\sqrt{1+x}=(1+x)^{\frac{1}{2}}$$. 
  2. Найдем длину дуги кривой: 
    $$l=\int_{0}^{8}(1+x)^{\frac{1}{2}}dx$$, 
    $$l=\frac{2}{3}(1+x)^{\frac{3}{2}}$$$$\left.\begin{matrix} & \\ & \end{matrix}\right|_{0}^{8}$$, 
    $$l=\frac{2}{3}(27-1)=\frac{52}{3}$$.
$$\int (kx+b)^n dx=\frac{1}{k}\cdot \frac{\left (kx+b \right )^{n+1}}{n+1}+C$$.
Выберите один из вариантов
Объем тела, образованного вращением вокруг оси $$Oy$$ фигуры, ограниченной линиями  $$y=2x+1$$, $$y=1$$, $$y=5$$ и $$x=0$$, равен:
Объем тела, полученного в результате вращения вокруг оси $$Oy$$ криволинейной трапеции, ограниченной графиком непрерывной функции $$x=f(y)$$, отрезками прямых $$y=c$$ и $$y=d$$, находят по формуле:
    $$V=\pi \int_{c}^{d} f^2(y)dy$$.
  1. Имеем криволинейную трапецию (Рис. 7), ограниченную графиком функции $$x=\frac{1}{2}(y-1)$$, отрезками прямых $$y=1$$, $$y=5$$ и осью $$Oy$$.
  2. Найдем объем тела вращения:
    $$V=\frac{\pi }{4}\int_{1}^{5}(y-1)^2dy$$,
    $$V=\frac{\pi (y-1)^3}{12} \left.\begin{matrix} & \\ & \end{matrix}\right|_{1}^{5}=\frac{16\pi }{3}$$.
                                                                 
$$\int (kx+b)^ndx=\frac{1}{k}\cdot \frac{\left (kx+b \right )^{n+1}}{n+1}+C$$.
Выберите один из вариантов
Площадь фигуры, ограниченной графиками функций $$y=2x-x^2$$ и $$y=-x+2$$, равна:
Площадь плоской фигуры, ограниченной графиками неотрицательных функций $$y=f_{1}(x)$$ и $$y=f_{2}(x)$$, находят по формуле: 
$$S=\left |\int_{a}^{b}(f_{1}(x)-f_{2}(x))dx \right |$$.
Алгоритм решения (Рис. 4)
  1. Находим абсциссы $$x_{1}$$ и $$x_{2}$$ точек пересечения графиков функций $$y=f_{1}(x)$$ и $$y=f_{2}(x)$$, решая уравнение $$f_{1}(x)=f_{2}(x)$$.
  2. Записываем пределы интегрирования: $$a=x_{1}$$, $$b=x_{2}$$.
  3. Составляем подынтегральную функцию: $$f(x)= f_{1}(x)-f_{2}(x)$$.
  4. Вычисляем интеграл: $$\int_{a}^{b} f(x)dx=A$$. 
  5. Находим площадь фигуры: $$S=\left |A \right |$$.
                                                         
  1. Найдем абсциссы $$x_{1}$$ и $$x_{2}$$ точек пересечения графиков функций $$y=2x-x^2$$ и $$y=-x+2$$, решая уравнение: 
    $$2x-x^2 =-x+2$$, $$x^2-3x+2=0$$, $$x_{1}=1,$$ $$x_{2} =2$$. 
  2. Запишем пределы интегрирования (Рис. 5): $$a=1$$, $$b=2$$.  
  3. Составим подынтегральную функцию: 
    $$f(x)=-x^2+2x+x-2$$, $$f(x)=-x^2+3x-2$$. 
  4. Вычислим интеграл: 
    $$l=\int_{1}^{2}(-x^2+3x-2)dx$$, 
    $$l=-\frac{x^3}{3}+\frac{3x^2}{2}-2x\left.\begin{matrix} & \\ & \end{matrix}\right|_{1}^{2}$$, 
    $$l=-\frac{8}{3}+6-4+\frac{1}{3}-\frac{3}{2}+2=\frac{1}{6}$$. 
  5. Найдем площадь фигуры: $$S=\frac{1}{6}$$.
                                                                               
На отрезке $$\left [1;2 \right]$$  функции $$y=2x-x^2$$ и $$y=-x+2$$ неотрицательные.
Выберите один из вариантов
Площадь фигуры, ограниченной линиями $$y=\sqrt[3]{x}$$, $$y=2$$ и $$x=0$$, равна:
Площадь криволинейной трапеции (Рис. 1), ограниченной графиком непрерывной и неотрицательной функции $$x=f(y)$$, отрезками прямых $$y=c$$, $$y=d$$ и осью $$Oy$$, находят по формуле:
    $$S=\int_{c}^{d} f(y)dy$$.
                                                                          

  1. Имеем криволинейную трапецию (Рис. 2), ограниченную графиком функции $$x=y^3$$, отрезками прямых $$y=0$$, $$y=2$$ и осью $$Oy$$. 
  2. Найдем ее площадь:
    $$S=\int_{0}^{2} y^3dy=\frac{y^4}{4}\left.\begin{matrix} & \\ & \end{matrix}\right|_{0}^{2}=4$$.
                                                                           
  1. Криволинейной трапецией (Рис. 3) называют плоскую фигуру, ограниченную графиком непрерывной функции $$y=f(x)$$ $$(f(x)\geq 0)$$, отрезками прямых $$x=a$$, $$y=b$$ и осью $$Ox$$. 
  2. Площадь криволинейной трапеции находят по формуле:
    $$S=\int_{a}^{b} f(x)dx$$.
                                                                       
Введите ответ в поле
Если функция предельных издержек задана формулой $$MC=\frac{10}{\sqrt{5q+50}}$$, а издержки при производстве первой единицы продукции составляют $$50$$ ден. ед., то при производстве $$10$$ единиц продукции издержки составят:
Если $$q$$ – объем выпуска продукции, а $$MC=C{}'(q)$$ – функция предельных издержек (издержки на производство дополнительной единицы продукции), то функцию издержек $$C(q)$$ находят по формуле:
    $$C(q)=\int MC dq=F(q)+C_{0}$$,
где $$C_{0}=C(1)$$ – издержки при производстве первой единицы продукции.
  1. Найдем функцию издержек:
    $$C(q)=\int \frac{10dq}{\sqrt{5q+50}}$$,
    $$C(q)=\int \frac{10d(5q+50)}{5\sqrt{5q+50}}$$,
    $$C(q)=4\sqrt{5q+50}+C_{0}$$. 
  2. С учетом $$C_{0}=50$$, получим:
     $$C(q)=4\sqrt{5q+50}+50$$. 
  3. Тогда, $$C(10)=4\cdot 10+50= 90$$ (ден. ед.).
$$\int \frac{du}{\sqrt{u}}=2\sqrt{u} +C$$.
Выберите один из вариантов