Matematică, întrebare adresată de marius4359, 8 ani în urmă

Admitere politehnica Timișoara ex:AM 216. sa se calculeze valoarea integralei​.
Integrala de la 0 la 1 din(tg^5 x+tg^7 x +tg^9 x + tg^11 x ) dx
Raspunsuri: a.-3/4 b.5/4 c.144/5 d.2/3 e.11/6 f.155/6


GreenEyes71: Evident că într-o culegere de probleme, că doar nu ai găsit-o într-un ziar. În ce culegere de probleme ?
marius4359: Pentru admitere la politehnica timișoara 2019
GreenEyes71: Excelent, bănuiam că este așa. În culegerea despre care ai scris, fiecare problemă are un identificator unic (de exemplu TG 22) și variantele de răspuns. Te rog să modifici enunțul și să publici o altă poză, cu enunțul complet, cu tot cu variantele de răspuns.

În plus, te rog să scrii explicit: Admiterea la UPT 2019 și numărul problemei. De exemplu: Admiterea la UPT 2019, problema TG 22.
GreenEyes71: În acest fel, cei care caută pe acest site pot găsi ușor problema și rezolvarea ei, pentru că motoarele de căutare nu pot căuta în poze. În acest fel ajuți și alte persoane. Înțelegi ?
GreenEyes71: Dacă mai scrii Timișoara cu literă mică, ne certăm, să știi. Puțin respect, te rog !
marius4359: ok
GreenEyes71: Integrala nu este de la 0 la 1, nu ? Așa ai scris în enunțul de mai sus.
marius4359: nu de la 0 la pi/3
GreenEyes71: Corectează te rog enunțul. Te-am rugat să publici o poză.
marius4359: nu ma maî lasa sa modific intrebarea

Răspunsuri la întrebare

Răspuns de GreenEyes71
1

Salut,

\displaystyle\int_{0}^{\frac{\pi}{3}}(tg^5x+tg^7x+tg^9x+tg^{11}x)dx=\int_{0}^\frac{\pi}{3}[tg^5x(1+tg^2x)+tg^9x(1+tg^2x)]dx=\\\\=\int_{0}^\frac{\pi}{3}(1+tg^2x)(tg^5x+tg^9x)dx=\int_{0}^\frac{\pi}{3}\left(1+\dfrac{sin^2x}{cos^2x}\right)(tg^5x+tg^9x)dx=\\\\=\int_{0}^\frac{\pi}{3}\dfrac{sin^2x+cos^2x}{cos^2x}\cdot(tg^5x+tg^9x)dx=\int_{0}^\frac{\pi}{3}\dfrac{1}{cos^2x}\cdot(tg^5x+tg^9x)dx=\\\\=\int_{0}^\frac{\pi}{3}(tgx)^{'}\cdot(tg^5x+tg^9x)dx=\int_{0}^\frac{\pi}{3}(tgx)^{'}\cdot tg^5xdx+\int_{0}^\frac{\pi}{3}(tgx)^{'}\cdot tg^9xdx=\\\\=\dfrac{tg^6x}6\Bigg{|}_0^{\frac{\pi}{3}}+\dfrac{tg^{10}x}{10}\Bigg{|}_0^{\frac{\pi}{3}}=\dfrac{1}6\left[tg^6\left(\frac{\pi}{3}\right)-tg^60\right]+\dfrac{1}{10}\left[tg^{10}\left(\frac{\pi}{3}\right)-tg^{10}0\right]=\\\\=\dfrac{1}6\left[(\sqrt3)^6-0^6\right]+\dfrac{1}{10}\left[(\sqrt3)^{10}-0^{10}\right]=\dfrac{3^3}6+\dfrac{3^5}{10}=\dfrac{3^2}2+\dfrac{3^5}{10}=\dfrac{144}{5}.

Răspunsul corect este deci c.

Green eyes.

Răspuns de Rayzen
1

I = \int_0^{\frac{\pi}{3}}(\tan^5x+\tan^7x+\tan^9x+\tan^{11}x)\,dx \\ \\ \tan x = t \Rightarrow \dfrac{1}{\cos^2 x} \, dx = dt\\ \\ I = \int_{0}^{\frac{\pi}{3}}(\tan^5x(1+\tan^2 x)+\tan^9 x(1+\tan^2 x))\dx\\ \\ =\int_{0}^{\frac{\pi}{3}}\Big(\tan^5x\Big(\dfrac{1}{\cos^2 x}-\tan^2 x+\tan ^2 x\Big) + \tan^9x\Big(\dfrac{1}{\cos^2 x}-\tan^2 x+\tan ^2 x\Big)\Big)\, dx \\ = \int_{0}^{\frac{\pi}{3}}\Big(\tan^5 x \cdot \dfrac{1}{\cos^2 x}+\tan^9 x \cdot \dfrac{1}{\cos^2 x}\Big)\, dx

= \int_0^{\frac{\pi}{3}}\Big(\tan^9 x+\tan^ 5 x\Big)\cdot \dfrac{1}{\cos^2 x}\, dx \\ \\ x = 0 \Rightarrow t = 0\\ x = \frac{\pi}{3} \Rightarrow t = \sqrt 3 \\ \\ I = \int_{0}^{\sqrt 3}(t^9+t^5)\, dt = \Big(\dfrac{t^{10}}{10}+\dfrac{t^6}{6}\Big)\Big|_{0}^{\sqrt 3} = \dfrac{\sqrt 3^{10}}{10}+\dfrac{\sqrt 3^6}{6} = \dfrac{3^5}{10}+\dfrac{3^3}{6}

M-am folosit de identitatea:

\boxed{\dfrac{1}{\cos^2 x}-\tan^2 x = 1}

Alte întrebări interesante