Matematică, întrebare adresată de int91, 8 ani în urmă

Salut, am nevoie de ajutor la ex. 992 (explicatii pas cu pas si rezolvare completa, va rog) .
P.S din cate am inteles ar fi un ex. foarte greu .

Anexe:

Răspunsuri la întrebare

Răspuns de Rayzen
3

Fie f o funcție de perioadă T care satisface relatia:

f(T-x) = f(x)

\displaystyle \int_{0}^Tf(x) \, dx = \int_{0}^{\frac{T}{2}}f(x) \, dx + \int_{\frac{T}{2}}^Tf(t) \, dt\\ \\ \text{Inlocuim }t = T-x\text{ in a doua integrala si avem:} \\t = \dfrac{T}{2} \Rightarrow x = \dfrac{T}{2},\quad t = T \Rightarrow x = 0\\ dt =-dx \\\\ \int_{\frac{T}{2}}^0-f(T-x)\, dx = \int_{0}^{\frac{T}{2}}f(x)\, dx\\ \\ \Rightarrow \boxed{\int_{0}^Tf(x) \, dx = 2\int_{0}^{\frac{T}{2}}f(x)\, dx}

Dar doar când T satisface relația f(T-x) = f(x)

\displaystyle I =\int_0^{2\pi} \dfrac{1}{\sin^4 x+\cos^4 x}\, dx = 2\int_{0}^{\pi}\dfrac{1}{\sin^4 x+\cos^4 x}\, dx = \\\\ \text{Fiindca }2\pi \text{ e perioada pentru f si satisface acea relatie}\\ \\ = 4\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\dfrac{1}{\sin^4 x+\cos^4 x}\, dx = \\ \\ \text{Fiindca }\pi \text{ e perioada pentru f si satisface acea relatie} \\ \\ = 8 \int_{0}^{\frac{\pi}{4}}\dfrac{1}{\sin^4 x+\cos^4 x}\, dx\\ \\ \text{Fiindca }\dfrac{\pi}{2} \text{ e perioada pentru f si satisface acea relatie}

Dar aici ne oprim, fiindca \dfrac{\pi}{4} nu mai e perioada pentru f si nu satisface acea conditie.

\displaystyle J = \int \dfrac{1}{\sin^4 x+\cos^4 x}\, dx = \\ \\ =\int \dfrac{1}{(\cos^2 x-\sin^2 x)^2+2\sin^2 x\cos^2 x}\, dx = \\ \\ = \int\dfrac{2}{2\cos^2 2x+\sin^2 2x}\, dx = \int \dfrac{\dfrac{2}{\cos^2 2x}}{2+\tan^2 2x}\, dx = \\ \\ = \int \dfrac{(\tan2x)'}{(\sqrt 2)^2+\tan^2 2x}\, dx = \dfrac{1}{\sqrt 2}\arctan \dfrac{\tan 2x}{\sqrt 2}+C\\ \\

I = 8J\Big|_{0}^{\frac{\pi}{4}}=\\ \\ =\dfrac{8}{\sqrt 2}\Big(\arctan\dfrac{\tan(\frac{\pi}{4})}{\sqrt 2} - \arctan\dfrac{\tan 0}{\sqrt 2}\Big) = \\ \\ = \dfrac{8}{\sqrt 2}\Big(\arctan(\infty) - 0\Big) = \dfrac{8}{\sqrt 2}\cdot \dfrac{\pi}{2} =\boxed{2\pi \sqrt 2}


int91: nimeni cu cunostinte de liceu medii nu poate face integrala asta :))
Rayzen: Posibil :))
int91: da .... doar daca are vreo 2 zile la dispozitie :))
Rayzen: Gata, am gasit.
Rayzen: o sa completez raspunsul.
int91: ok , chiar as vrea sa inteleg :)
Rayzen: gata, am modificat.
Rayzen: acolo ultima oara, era: Fiindca pi/2 e perioada.. Am scris pi/4 din greseala, modific.
int91: Bunnn , mersi mult pentru ajutor . Acum trec la treaba , sa ma chinui sa inteleg :))
Rayzen: Cu placere!
Alte întrebări interesante