رياضيات فصل ثاني

التوجيهي علمي

icon

الدرس الرابع: التكامل بالأجزاء .

التحقق من الفهم ص 63 

 أجد كلاً من التكاملات الآتية: 

a  x sinx dx   Solution1: By law   u=x                 dv=sinx  du=dx              v= sinx dx= -cosx   x sinx dx=- x cosx+ cosx dx                  =- x cosx+sinx +c     Solution2:  By Tabular method dv  usignesinx x+-cosx  1--sinx  0+    x sinx dx=- x cosx+sinx+c

 

 b  x2lnx dx   Solution1: By law   u=lnx                 dv=x2  du=1x                  v= x33   x2lnx dx=x33lnx- x33×1xdx                  =x33lnx-13 x2dx                  =x33lnx+x39+c    Solution2: By Tabular methoddv usignex2lnx+x33  1x-    x2lnx dx=x33lnx-13 x2dx                   =x33lnx-x39+c

 

c  2x7-3x dx    Solution: By Tabular method   dvusigne(7-3x)122x+-29(7-3x)322-4135(7-3x)520+    2x7-3x dx=-4x9(7-3x)32-8135(7-3x)52+c 

 

d  3x e4x dx    Solution: By Tabular method   dvusignee4x3x+e4x43-e4x160+     3x e4x dx=3x e4x4-3e4x16+c

 

 

التحقق من الفهم ص 64

 أجد كلاً من التكاملين الآتيين: 

a  x2 sinx dx   Solution:  By Table  Int  Dirsignesinx x2+-cosx  2x--sinx2+cosx0-    x sinx dx=- x2cosx+2x sinx+2cosx+c

 

b  x3 e4x dx    Solution: By Tabular method   dvusignee4xx3+e4x43x2-e4x166x+e4x646-e4x2560+     x3 e4x dx=x3 e4x4-3x2e4x16+6xe4x64+6e4x256+c                       =x3 e4x4-3x2e4x16+3xe4x32-3e4x128+c

التحقق من الفهم ص 66 

 أجد كلاً من التكاملين الآتيين:  

a  sinxex dx    Solution: By Tabular method   dvusignee-xsinx+-e-xcosx-e-x-sinx+     e-x sinx dx=-e-xsinx-e-xcosx- e-x sinx dx    2 e-x sinx dx=-e-xsinx-e-xcosx     sinxex dx=-e-xsinx-e-xcosx2+c

 

b  sec3x dx    Solution: By Tabular method     sec3x dx= sec2x secx dx   dvusignesec2x secx+tanxsecx tanx-     sec3x dx= secx tanx- tan2x secx dx                    = secx tanx- (sec2x-1)secx dx                    = secx tanx- sec3x dx + secx dx  but  secx dx= secx×secx+tanxsecx+tanx dx                      = sec2x+secx tanxsecx+tanx dx                      =ln(secx+tanx)    2 sec3x dx= secx tanx +ln(secx+tanx)     sec3x dx= secx tanx +ln(secx+tanx)2+c

 

التحقق من الفهم ص 67 

 أجد كلاً من التكاملين الآتيين:  

a  x4cosx dx    Solution: By Tabular method   dvusignecosxx4+sinx4x3--cosx12x2+-sinx24x-cosx24+sinx0-     x4cosx dx=x4sinx+4x3cosx-12x2sinx+24xcosx+24sinx+c

 

b  x5 ex dx    Solution: By Tabular method   dvusigneexx5+ex5x4-ex20x3+ex60x2-ex120x+ex120-ex0+     x5 ex dx=x5ex-5x4ex+20x3ex-60x2ex+120xex-120ex+c

 

التحقق من الفهم ص 69 

   C'(x)=(0.1x+1)e0.03x   ,C(10)=200    Solution:    C(x)= C'(x)dx    By Tabular method   dvusignee0.03x0.1x+1+e0.03x0.030.1-e0.03x0.00090+    C(x)=(0.1x+1)e0.03x0.03+0.1×e0.03x0.0009+c    C(10)=(0.1(10)+1)e0.03(10)0.03+0.1e0.03(10)0.0009+c=200    2e0.30.03+0.1×e0.30.0009+c=200   c=200-1.6 e0.30.009    C(x)=(0.1x+1)e0.03x0.03+e0.03x0.009+200-16 e0.30.09

 

التحقق من الفهم صفحة  70

a 1e lnxx2 dx    Solution: By Tabular method   dvusignex-2lnx+-1x1x-   lnxx2 dx=-1xlnx+ x-2dx                =-1xlnx+-1x e1                =-lnx+1xe1                =-(lne+1)e+(ln1+1)=1-2e

 

b 0 1xe-2x dx    Solution: By Tabular method   dvusignee-2xx+e-2x-21-e-2x40+   0 1xe-2x dx=-xe-2x2-e-2x4 10                      =-e-2x2(x+12) 10                      =-e-22(32)+12(12)=1-3e-24

 

التحقق من الفهم صفحة  70

a (x3+x5)sin(x2) dxSolution:let u=x2     dx=du2x (x3+x5)sin(x2) dx= x3(1+x2)sinudu2x                              =12x2(1+x2)sinudu                              =12u(1+u)sinudu                              =12(u+u2)sinudu     By Tabular method   dvwsignesinuu+u2+-cosu1+2u--sinu2+  12(u+u2)sinudu=-12(u+u2)(cosu)+12(1+2u)(sinu)-sinudu                              =-12(u+u2)(cosu)+12(1+2u)(sinu)+cosu+cbut  u= x2:(x3+x5)sin(x2) dx=-12(x2+x4)(cosx2)+12(1+2x2)(sinx2)+cosx2+c

         b x5ex2 dxSolution:let u=x2     dx=du2x       and x4=u2 x5 ex2dx= x5 eudu2x                  =12x4eudu                  =12u2eudu       By Tabular method   dvwsigneeuu2+eu2u-eu2+  12u2eudu=12u2eu-ueu+2 eudu                   =12u2eu-ueu+2eu+cbut  u= x2: x5 ex2dx=12x4ex2-x2ex2+2ex2+c

تمارين ومسائل

أجد كلاً من التكاملات الآتية: 

1  (x+1)cosx dx    Solution: By Tabular method   dvusignecosxx+1+sinx1--cosx0+       (x+1)cosx dx=(x+1)sinx+cosx+c

 

2  xex2 dx    Solution: By Tabular method   dvusigneex2x+2ex21-4ex20+        xex2 dx=2xex2-4ex2+c

 

3  (2x2-1)e-x dx    Solution: By Tabular method   dvusignee-x2x2-1+-e-x4x-e-x4+-e-x0-       (2x2-1)e-x dx=-(2x2-1)e-x-4xe-x-4e-x+c

 

4  x ln1+x dx    Solution: By Tabular method   dvusignexln1+x+x2211+x-     x ln1+x dx=x2ln1+x2-12x21+x dx                             =x2ln(1+x)2-12(x-1+11+x) dx                             =x2ln(1+x)2-12(x22-x+ln(1+x))+c                             =x2ln(1+x)2-x24+x2-12ln(1+x)+c

 

5  xsinx cosx dx    Solution: By Tabular method      xsinx cosx dx=12  2xsinx cosx dx                              =12  xsin2x dx   dvusignesin2xx+-cos2x21--sin2x40+    12  xsin2x dx=-xcos2x4+sin2x8+c

 

6  xsecx tanx dx    Solution: By Tabular method   dvusignesecx tanxx+secx1-ln(secx+tanx)0+     xsecx tanx =xsecx-ln(secx+tanx)+c   Observe that :     secx dx= secx×secx+tanxsecx+tanx dx                       = sec2x+secx tanxsecx+tanx dx                       =ln(secx+tanx)

 

7  xsin2xdx    Solution:      xsin2xdx=  xcsc2x dx    By Tabular method   dvusignecsc2xx+-cotx1--ln(sinx)0+      xsin2xdx=-xcotx+ln(sinx)+c

 

8  lnxx3dx    Solution: By Tabular method   dvusignex-3lnx+-x-221x-      lnxx3dx=-lnx2x2+12 x-3dx      lnxx3dx=-lnx2x2-14x2+c=-1+lnx24x2+c

 

9  2x2sec2x tanx dx    Solution: By Tabular method   dvusignesec2x tanx2x2+tan2x24x- tanx-x24+-12ln(cosx)-x240-  But  tan2x2dx= sec2x-12dx=tanx-x2        2x2sec2x tanx dx=x2tan2x-2xtanx+2x2-2ln(cosx)-x2+c        2x2sec2x tanx dx=x2tan2x-2xtanx+x2-2ln(cosx)+c

 

10  (x-2)8-xdx    Solution: By Tabular method   dvusigne(8-x)12x-2+-23(8-x)321-415(8-x)520+       (x-2)8-xdx=-23(x-2)(8-x)32-415(8-x)52+c

 

11  x3cos2xdx    Solution: By Tabular method   dvusignecos2xx3+sin2x23x2--cos2x46x+-sin2x86-cos2x160+       x3cos2xdx=x3sin2x2+3x2cos2x4-6xsin2x8-6xcos2x16+c                          =x3sin2x2+3x2cos2x4-3xsin2x4-3xcos2x8+c

 

12  x6xdx    Solution: By Tabular method   dvusigne6-xx+-6-xln61-6-x(ln6)20+       x6xdx=-x6-xln6-6-x(ln6)2+c                  =-x6xln6-16x(ln6)2+c

 

13  e3xcosx dx    Solution: By Tabular method   dvusignee3xcosx+3e3x-sinx-9e3x-cosx+     e3xcosx dx=3e3xcosx+9e3xsinx-9 e3x cosx dx    10 e3x cosx dx=3e3xcosx+9e3xsinx     e3x cosx dx=3e3xcosx+9e3xsinx10+c 

 

14  cosx ln(sinx) dx    Solution: By Tabular method   dvusignecosxln(sinx)+sinxcosxsinx-     cosx ln(sinx)dx=sinx ln(sinx)- cosx dx   cosx ln(sinx)dx=sinx ln(sinx)-sinx +c 

 

15  exln(ex+1) dx    Solution: By Tabular method   dvusigneexln(ex+1)+exexex+1-     exln(ex+1)dx=exln(ex+1)- (ex)2ex+1 dx                                                          Hinit:(ex)2ex+1 =ex - exex+1                            =exln(ex+1)- ex dx+ exex+1 dx                            =exln(ex+1)- ex +ln(ex+1)+c                            =(ex+1)ln(ex+1)- ex +c

 أجد كلاً من التكاملات الآتية: 

16  0π2 excosx dx    Solution: By Tabular method   dvusigneexcosx+ex-sinx-ex-cosx+    0π2 excosx dx=(excosx+exsinx) π2 0-0π2 excosx dx    20π2 excosx dx=(excosx+exsinx) π2 0    0π2 excosx dx=(excosx+exsinx)2 π2 0    0π2 excosx dx=(eπ2cos(π2)+eπ2sin(π2))-(e0cos(0)+e0sin(0))2                              =eπ2-12

 

17  1 e lnx2 dx    Solution: By Tabular method      1 e lnx2 dx=1 e 2lnx dx   dvusignedx2lnx+x2x-     1 e lnx2 dx=2xlnx   e 1-1 e2 dx                     =2elne-2ln1 -2(e-1) =2

 

18  1  2 ln(xex) dx    Solution: By Tabular method      1  2 ln(xex) dx=1  2 lnx dx+1  2 ln(ex) dx                            =1  2 lnx dx+1  2 x dx   dvusignedxlnx+x1x-     1  2 ln(xex) dx=xlnx    2 1-1 21 dx+1  2 x dx                     =2ln2-ln1 -1(2-1) +x22 2 1 =ln4+12

 

19  π12  π9 x sec23x dx    Solution: By Tabular method   dvusigne sec23xx+tan3x31--19ln(cos3x)0+     π12  π9 x sec23x dx=xtan3x3 +19ln(cos3x)   π9 π12                     =π9tan(π3)-π12tan(π4)3 +19ln(cos(π3))-19ln(cos(π4))                     =3π9-π123 +19(ln(12)-ln(12))                     =π(43-3)108+19(-ln2-12ln2)                     =π(43-3)108 +19(-32ln2)                     =π(43-3)108 -16ln2

 

20  1 e x4lnx dx    Solution: By Tabular method   dvusignex4lnx+x551x-     1 e x4lnx dx=x55lnx   e 1-151 ex4 dx                       =x55lnx   e 1-x525   e 1                     =e5lne5-ln15 -e5-125                     =e55-e5-125=4e5+125 

 

21  0π2 x2sinx dx    Solution: By Tabular method   dvusignesinxx2+-cosx2x--sinx2+cosx0-    0π2 x2sinx dx=(-x2cosx+2xsinx+2cosx) π2 0 =(-(π2)2cos(π2)+2(π2)sin(π2)+2cos(π2))-(-(0)2cos(0)+2(0)sin(0)+2cos(0)) =π-2

 

 

22  0 1 x(e-2x+e-x) dx    Solution: By Tabular method   dvusignee-2x+e-xx+e-2x-2-e-x1-e-2x4+e-x0+    0 1 x(e-2x+e-x) dx=x(e-2x-2-e-x)-(e-2x4+e-x)  10                                   =(e-2-2-e-1)-(e-24+e-1)- 0(e0-2-e0)+(e04+e0)                                   =(e-2-2-e-1)-(e-24+e-1)- 0+(e04+e0)                                   =(e-2-2-e-1)-(e-24+e-1)+(e04+e0)                                   =-34e2-2e+54

 

 

23  0 1xex(1+x)2dx    Solution: By Tabular method   dvusigne(1+x)-2xex+-11+xex(1+x)-    0 1xex(1+x)2dx=-xex1+x  1 0+0 1ex(1+x)(1+x)dx                           =-e2+0 1exdx                         =-e2+e-1=e2-1

 

 

24  0 1x3xdx    Solution: By Tabular method   dvusigne3xx+3xln31-3x(ln3)20+    0 1x3xdx=x3xln3-3x(ln3)2   10                           =(3ln3-3(ln3)2)-(-1(ln3)2)