מהו הערך הממוצע של הפונקציה f (x) = cos (x / 2) על המרווח [-4,0]?

מהו הערך הממוצע של הפונקציה f (x) = cos (x / 2) על המרווח [-4,0]?
Anonim

תשובה:

# 1 / 2sin (2) #, כ #0.4546487#

הסבר:

הערך הממוצע # c # של פונקציה # f # על המרווח # a, b # ניתן ע"י:

# c = 1 / (b-a) int_a ^ bf (x) dx #

כאן, זה מתורגם לערך הממוצע של:

# c - 1 / (0 - (- 4)) int _ (- 4) ^ 0cos (x / 2) dx #

בואו נשתמש בתחליף # u = x / 2 #. משמעות הדבר היא כי # du = 1 / 2dx #. לאחר מכן נוכל לשכתב את האינטגרל ככזה:

# c = 1 / 4int _ (- 4) ^ 0cos (x / 2) dx #

# c = 1 / 2int _ (- - 4) ^ 0cos (x / 2) (1 / 2dx) #

פיצול #1/4# לתוך #1/2*1/2# מאפשר # 1 / 2dx # להיות נוכחים באינטגרל כדי שנוכל בקלות להפוך את החלופה # 1 / 2dx = du #. אנחנו גם צריכים לשנות את הגבולות לתוך גבולות # u #, לא #איקס#. כדי לעשות זאת, קח את הזרם #איקס# גבולות ו תקע אותם # u = x / 2 #.

# c = 1 / 2int _ (- 2) ^ 0cos (u) du #

זהו אינטגרל נפוץ (שים לב # d / dxsin (x) = cos (x) #):

# c = 1/2 חטא (u) _ (- 2) ^ 0 #

הערכה:

# c = 1/2 (sin (0) -sin (-2)) #

# c = -1 / 2sin (-2) #

שים לב ש #sin (-x) = - sin (x) #:

# c = 1 / 2sin (2) #

#c approx0.4546487 #