Вопрос:

1. Вычислить определенные интегралы: a) ∫[0, 1] (x-4)/√(x-2) dx

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Решение:

Для вычисления данного интеграла, сначала проведем замену переменной. Пусть \( u = \sqrt{x-2} \).

Тогда \( u^2 = x-2 \), откуда \( x = u^2 + 2 \) и \( dx = 2u du \).

Изменим пределы интегрирования:

  • При \( x=0 \): \( u = \sqrt{0-2} = \sqrt{-2} \). Здесь возникает проблема, так как подкоренное выражение отрицательное. Это означает, что исходный интеграл определен только для \( x \ge 2 \). Однако, в условии указан нижний предел 0. Это может быть опечаткой в условии задачи.
  • Если предположить, что нижний предел должен быть \( x=2 \), то \( u = \sqrt{2-2} = 0 \).
  • При \( x=1 \): \( u = \sqrt{1-2} = \sqrt{-1} \). Опять же, проблема с отрицательным подкоренным выражением.

Анализ условия:

Функция \( \sqrt{x-2} \) определена только при \( x \ge 2 \). Пределы интегрирования \( [0, 1] \) полностью лежат вне области определения этой функции. Следовательно, данный определенный интеграл не существует в действительных числах.

Возможные исправления условия:

  1. Изменить пределы интегрирования: Например, \( [2, 6] \).
  2. Изменить подынтегральную функцию: Например, \( \sqrt{2-x} \) (тогда пределы \( [0, 1] \) подходят) или \( \sqrt{x+2} \).

Заключение:

В текущем виде, с пределами интегрирования от 0 до 1 и подынтегральной функцией \( \frac{x-4}{\sqrt{x-2}} \), интеграл не имеет действительного значения, так как область определения функции \( x \ge 2 \) не пересекается с интервалом интегрирования \( [0, 1] \).

Если предположить, что нижний предел интегрирования был 2, а верхний 6:

При \( x=2 \): \( u = \sqrt{2-2} = 0 \)

При \( x=6 \): \( u = \sqrt{6-2} = \sqrt{4} = 2 \)

Тогда интеграл будет:

\[ \int_{0}^{2} \frac{(u^2+2)-4}{u} (2u) du = \int_{0}^{2} \frac{u^2-2}{u} (2u) du = \int_{0}^{2} 2(u^2-2) du = \int_{0}^{2} (2u^2 - 4) du \]

\[ \left[ \frac{2u^3}{3} - 4u \right]_{0}^{2} = \left( \frac{2(2)^3}{3} - 4(2) \right) - \left( \frac{2(0)^3}{3} - 4(0) \right) = \left( \frac{16}{3} - 8 \right) - 0 = \frac{16 - 24}{3} = -\frac{8}{3} \]

Ответ: Интеграл не определен в действительных числах с заданными пределами. При изменении пределов на [2, 6] ответ равен -8/3.

ГДЗ по фото 📸