รงเรียนสตรีนนทบุรีว ชาคณ ตศาสตร...
TRANSCRIPT
โรงเรยนสตรนนทบร
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291)
ชนมธยมศกษาปท 6
ภาคเรยนท 1 ปการศกษา ……………..
เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต
(Basic Calculus- Integration)
ชอ ............................................... ชน .............. เลขท ..........
ครผสอน : นายพบลย ชมสมบต
โรงเรยนสตรนนทบร 120 ถนนพบลสงคราม ต าบลสวนใหญ อ าเภอเมอง จงหวดนนทบร
ส านกงานเขตพนทการศกษามธยมศกษา เขต 3
สารบญ
หนา
ปฏยานพนธ 1
แบบฝกหด เรอง ปฏยานพนธ 3
ปรพนธไมจ ากดเขต 4
แบบฝกหด เรอง ปรพนธไมจ ากดเขต 9
ปรพนธจ ากดเขต 13
แบบฝกหด เรอง ปรพนธจ ากดเขต 15
พนททปดลอมดวยเสนโคง 16
แบบฝกหด เรอง พนททปดลอมดวยเสนโคง 18
แบบฝกหดเสรมทกษะ 1 20
แบบฝกหดเสรมทกษะ 2 24
ตารางสรปงานของ ชอ......................................................... ชน ............. เลขท ..........
ท งาน ก าหนดสง หมายเหต ตรวจโดย
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 1 of 27
ใบความร
เรอง ปฏยานพนธ
กระบวนการตรงกนขามกบการหาอนพนธ หรอ การหาฟงกชน f(x) เมอก าหนด f/(x) มาให เรยกวา การหาปฏยานพนธ โดยปฏยานพนธของฟงกชน f ใดๆ นยามดงน
บทนยาม ฟงกชน F เปนปฏยานพนธหนงของ f เมอ F/(x) = f(x) ส าหรบทกคาของ x ทอยในโดเมนของ f การหาปฏยานพนธของฟงกชน มขนตอนดงน 1. ก าหนด f(x) 2. ลองให y = F(x) 3. หา F/(x) 4. ทดสอบวา F/(x) = f(x) หรอไม - ถา F/(x)= f(x) แลว y = F(x) + C เปนปฏยานพนธของฟงกชน f - ถา F/(x) f(x) ใหด าเนนการตามขนตอนท 2 ใหม ตวอยางท 1 จงแสดงวา F(x) = x2 เปนปฏยานพนธหนงของฟงกชน f(x) = 2x วธท า จาก F(x) = x2 F/(x) = 2x ดงนน F/(x) = f(x) ดงนน F(x) = x2 เปนปฏยานพนธของฟงกชน f(x) = 2x ตวอยางท 2 ก าหนดให f(x) = x – 1 จงหาปฏยานพนธของฟงกชน f
วธท า ให F(x) = 2
1 x2 – x จะได F/(x) = x – 1
F1(x) = 2
1 x2 – x + 2 จะได F1/(x) = x – 1
F2(x) = 2
1 x2 – x + 7 จะได F2/(x) = x – 1
จะเหนวา F1 , F2 ตางกเปนปฏยานพนธของ f(x) = x – 1
ดงนน F(x)=2
1 x2 – x + C เมอ C เปนคาคงตว เปนรปทวไปของปฏยานพนธของ
f(x) = x – 1
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 2 of 27
ตวอยางท 3 จงหาฟงกชน F เมอก าหนด F/(x) = 3x2 วธท า ให F(x) = x3 จะได F/(x) = 3x2 ซงไดสงทก าหนดให นนคอ F(x) = x3 + C เมอ C เปนคาคงตว ตวอยางท 4 จงหาปฏยานพนธของ f เมอ f(x) = 3x2 + x วธท า ให f(x) = 3x2 + x จะหา F(x) ท F/(x) = 3x2 + x
ลองให F(x) = x3 + 2
1 x2
จะได F/(x) = 3x2 + 2
1 (2x)
= 3x2 + x
ดงนน ปฏยานพนธของ f(x) = 3x2 + x คอ F(x) = x3 + 2
1 x2 + c เมอ c เปนคาคงตว
หมายเหต : 1) ถา F เปนปฏยานพนธหนงของ f แลว ฟงกชน G ทนยามโดย G(x) = F(x) + c เมอ c เปนคาคงตว จะเปนปฏยานพนธของ f ดวย 2) ในคณตศาสตรระดบทสงขนไป มการพสจนโดยชดแจงวา ปฏยานพนธของฟงกชนเดยวกนจะตางกนเพยงคาคงตวเทานน
Note :
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 3 of 27
แบบฝกหด
จงหาปฏยานพนธของฟงกชนทก าหนดใหตอไปน (1) f(x) = 5x (2) f(x) = x3
(3) f(x) = xx (4) f(x) = 5x1
(5) f(x) = 2x + 1 (6) f(x) = 4x4 + 3x3 + 2x2 + x + 1
(7) f(x) = 32 x3
x2+ (8) f(x) = (x2 – 1)(4 – x2)
(9) f(x) = x
1 (10) f(x) = 2x x1+
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 4 of 27
ใบความร
เรอง ปรพนธไมจ ากดเขต จากรปทวไปของปฏยานพนธของ f คอ ฟงกชน y = F(x) + c เมอ c เปนคาคงตว เพอความสะดวกในการค านวณ จงมการเขยนรปทวไปของปฏยานพนธของฟงกชน f ดวยสญลกษณ dx f(x) อานวา
“ปรพนธไมจ ากดเขตของฟงกชน f” เทยบกบตวแปร x”
นยาม เมอ f เปนฟงกชนทมโดเมนและเรนจเปนสบเซตของเซตของจ านวนจรง และ F./(x) = f(x) ส าหรบทก x ทอยในโดเมนของ f ปรพนธไมจ ากดเขตของ ฟงกชน f เขยนแทนดวยสญลกษณ dx f(x) โดยท dx f(x) = F(x) + C
เมอ C เปนคาคงตวใด ๆ จากบทนยาม เรยกกระบวนการ dx f(x) วา “การอนทเกรต” หรอ “การหาปรพนธ”
เครองหมาย “ ” เรยกวา “เครองหมายอนทกรล” หรอ “เครองหมายปรพนธ”
เรยก f(x) วา “ตวถกอนทเกรต” หรอ “ตวถกหาปรพนธ” และ dx เปนสญลกษณทบอกวา “การอนทเกรตนเทยบกบตวแปร x” หรอเปนตวอยางบอกใหรวา เปน “การหาปรพนธเทยบกบตวแปร x” สตรเกยวกบการหาปรพนธไมจ ากดเขตของฟงกชน สตรท 1 ถา f(x) = k แลว +== C kx dx k dx f(x)
เมอ k และ C เปนคาคงตว ตวอยางท 1 จงหา dx 5 และ dx (-8)
วธท า dx 5 = 5x + C
dx (-8) = -8x + C
สตรท 2 ถา f(x) = xn เมอ n -1
++
==+
C 1 n
x dx x dx f(x)
1 n n
ตวอยางท 2 จงหา dx x 5 และ dx x
13
วธท า จากสตรท 2 dx x n = C 1 n
x 1 n
++
+
จะได dx x 5 = C 1 5
x 1 5
++
+
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 5 of 27
= C 6
x 6
+
dxx
13
= dxx -3
= C 1 3-
x 1 -3
++
+
= C 2-
x -2
+
= C 2x
1-2+
สตรท 3 = dx f(x)k dx f(x)k เมอ k เปนคาคงตว และ f(x) มปรพนธ
ตวอยางท 3 จงหา dx 5x 2
วธท า dx 5x 2 = dx x 5 2
= C 3
x 5
3
+
= C x3
5 3 +
สตรท 4 +=+ dx g(x) dx f(x) dx g(x)] [f(x)
เมอ f(x) และ g(x) มปรพนธ ตวอยางท 4 จงหา + dx 2x) (x 2
วธท า + dx 2x) (x 2 = + 2xdx dxx 2
= C 2
2x
3
x 23
++
= C x 3
x 23
++
ตวอยางท 5 จงหา ++ dx 5x) 3x (x 22
วธท า ++ dx 5x) 3x (x 22 = ++ dx5x dx 3x dxx 24
= C 2
5x
3
3x
5
x 235
+++
= C x2
5 x
5
x 235
+++
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 6 of 27
สตรท 5 = dx g(x) -dx f(x) dx g(x)] - [f(x) เมอ f(x) และ g(x) มปรพนธ
ตวอยางท 6 จงหา
dx
x
1 -2x
2
วธท า
dx
x
1 -2x
2 = dx
x
1 - dx2x
2
= dx x - dxx 2 -2
= C 1-
x -
2
x 2
-12
+
= C x
1 x 2 ++
ตวอยางท 7 จงหา
dx
x2
1 -
x
1
2
วธท า
dx
x2
1 -
x
1
2 =
dx x
2
1 - x 2
1 -
2-
= −
dx x2
1 - dx x 2
1
2-
= C
2
1
x
2
1 -
1-
x 2
1
1-
+
= C x - x
1 - +
ตวอยางท 8 ถา dx
dy = 5x4 + 3x2 – 2 จงหา y
วธท า จาก dx
dy = 5x4 + 3x2 – 2
จะได y = )23x(5x 24
−+ dx
= 23x5x 24
−+ dxdxdx
= 2x3x5 24
−+ dxdxdx
= cxxx
+−+ 23
3
5
5 35
= x5 + x3 – 2x + c
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 7 of 27
โจทยเกยวกบการน าปรพนธไมจ ากดเขตไปใช การน าปรพนธไมจ ากดเขต สามารถน ามาประยกตใชดงตวอยางตอไปน ตวอยางท 9 ถาก าหนดความชนของเสนโคงทจด (x, y) ใด ๆ เปน 3x2 – 4x – 5 แลว จงหาสมการของเสนโคงทผานจด (1, -6) วธท า ให y = f(x) เปนสมการของเสนโคง ดงนน f/(x) คอ ความชนของเสนโคงทจด (x, y) ใด ๆ จากโจทย จะได f/(x) = 3x2 – 4x – 5 ใชวธการหาปรพนธ จะได dx (x)f / = dx 5) -4x - (3x 2
f(x) = C 5x - 2
4x -
3
3x 23
+
= x3 – 2x2 – 5x + C (1) แตเสนโคงผานจด (1, -6) จะไดวา x = 1 และ f(x) = -6 แทนคา x และ f(x) ใน (1) -6 = 1 – 2 – 5 + C C = 0 แทนคา C ใน (1) จะไดสมการเสนโคงคอ f(x) = x3 – 2x2 – 5x ตวอยางท 10 ในขณะเวลา t ใด ๆ วตถเคลอนทดวยความเรง -3t เมตร/วนาท2 ขณะทเรมตนจบเวลาวตถเคลอนทดวยความเรว 1 เมตร/วนาท และไดระยะทาง 3 เมตร จงหาสมการการเคลอนทของวตถ
วธท า เนองจาก 3t- dt
dv a ==
จะได v = 1
2 C t2
3 - dt3t - +=
แตขณะทเรมตนจบเวลาวตถเคลอนทดวยความเรว 1 เมตร/วนาท นนคอ ขณะ t = 0 , v = 1
จาก v = 1
2 C t2
3 - +
1 = 0 + C1 C1 = 1
ดงนน ความเรวขณะเวลา t คอ v = 1 t2
3 - 2 +
เนองจาก 1 t2
3 -
dt
dS v 2 +==
จะได S = ++=
+ 2
32 C t
2
t - dt 1 t
2
3-
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 8 of 27
แตขณะเรมตนจบเวลาวตถเคลอนทไดระยะทาง 3 เมตร นนคอ ขณะ t = 0 , S = 3
จาก S = 2
3
C t 2
t ++−
3 = 0 + 0 + C2 C2 = 3
ดงนน สมการการเคลอนทของวตถ คอ S = 3 t 2
t
3
++−
ตวอยางท 11 ปลอยวตถชนหนงใหตกจากทสง โดยกฎของนวตน แรงทท าใหวตถเคลอนท F ก าหนดโดยสตร F = ma เมอ m เปนมวล a เปนความเรง แตแรงทท าใหวตถเคลอนทคอ น าหนกของวตถ (w) ซงเปนแรงทโลกดงดดวตถ โดย w = mg เมอ g เปนความเรงทโลกดงดดวตถและใชหนวยของระยะทางเปนเมตร หนวยของเวลาเปนวนาท g = 9.8 เมตร/วนาท2 จากสตร ma = mg จงหาระยะทท าใหวตถตก (s) ในรปของ t ก าหนดใหวา เมอ t = 0 จะได s = 0 และ v = 0 วธท า จาก ma = mg จะได a = g
หรอ g dt
dv =
ดงนน v = 1gdt cgt += เมอ c1 เปนคาคงตว
เมอ t = 0 จะได v = 0 ฉะนน c1 = 0 ดงนน v = gt
จาก dt
ds v =
จะได dt
ds = gt
และ s = 2
2
2
1gtdt cgt += เมอ c2 เปนคาคงตว
ขณะ t = 0 จะได s = 0 ฉะนน c2 = 0
ดงนน s = 2
2
1gt = 22 9.4)8.9(
2
1tt =
นนคอ ระยะทวตถตก คอ s = 4.9t2
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 9 of 27
แบบฝกหด
1. จงหาปรพนธไมจ ากดเขตตอไปน (1) (x4 + 3x2 + 5x)dx (2) (2x3 −3x2 + 6 − 2x−2)dx
(3) dx)x1(x 3
10 − (4) dx)
x2
x1( 42 +
(5) dxx (6) )dxx(x 32
23
−
(7) dx)x2
2x1( 2 − (8) x2(x − 3)dx
(9) 1)dx(xx + (10) dxx
2x3
−
(11) (x2 + 5x +1)dx (12) 15)dxx(6 +
(13) (x3 + 5x2 + 6)dx (14) )dxx8x
6( +
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 10 of 27
2. ถา f(x) = x และ f(2) = 2 แลว จงหา f(x) 3. จงหาสมการเสนโคง y = f(x) เมอก าหนดความชนของเสนสมผสเสนโคงทจด (x, y) ใด ๆ และจดทเสนโคงผานดงน
(1)dxdy =x2 – 3x + 2 , ทจด (2, 1)
(2) dxdy = 2x3 + 4x , ทจด (0, 5)
(3) dxdy = 6 + 3x2 – 2x4 , ทจด (1, 0)
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 11 of 27
4. จงหาความเรว v(t) และต าแหนงของวตถ s(t) ขณะเวลา t ใด ๆ เมอก าหนดความเรง a(t) และต าแหนงของวตถเมอ t = 0 ดงน (1) a(t) = 6 – 2t, 0 t 3, v(0) = 5, s(0) = 0
(2) a(t) = 120t – 12t2, 0 t 10, v(0) = 0, s(0) = 4 (3) a(t) = t2 + 5t + 4, 0 t 15, v(0) = –2, s(0) = –3
5. โยนวตถชนหนงขนไปบนอากาศในแนวดงดวยความเรว 98 เมตร/วนาท ก าหนดใหg = 9.8 เมตร/วนาท2 จงหา (1) สมการของการเคลอนทของวตถชนน (2) วตถขนไปสงสดเมอเวลาผานไปนานเทาใด (3) ระยะทางสงสดทวตถขนไปได (4) ตองใชเวลาเทาใดวตถจงอยสง 249.9 เมตร จากจดเรมตน
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 12 of 27
6. ในขณะเวลา t ใด ๆ รถไฟขบวนหนงแลนออกจากสถานดวยความเรง t)(2041
− เมตร/วนาท2 จนวนาท
ท 20 หลงจากนนรถไฟแลนตอไปดวยความเรวเทาเดมโดยตลอด จงหาวาหลงวนาทท 20 รถไฟแลนดวยความเรวเทาใดและเมอเวลาผานไป 30 วนาท รถไฟจะอยหางสถานตนทางเปนระยะทางเทาใด
ใบความรท 18 เรอง ปรพนธจ ากดเขต
Note :
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 13 of 27
ใบความร
เรอง ปรพนธจ ากดเขต
ให y = f(x) เปนฟงกชนตอเนองบนชวง [a, b] ปรพนธจ ากดเขตของฟงกชน f บนชวง
[a, b] แทนดวยสญลกษณ b
adx f(x) ซงในการค านวณปรพนธจ ากดเขตของฟงกชน y = f(x)
บนชวง [a, b] นน จะใชทฤษฎบทหลกมลของแคลคลส ในการค านวณจะท าใหหาปรพนธจ ากดเขตไดรวดเรวยงขน และสามารถน าไปใชในการหาพนททปดลอมดวยเสนโคงอกดวย
ทฤษฎบทหลกมลของอนทกรลแคลคลส เมอ f เปนฟงกชนตอเนองบนชวง [a, b] ถา F เปนฟงกชนบนชวง [a, b]
โดยท F/(x) = f(x) แลว b
adx f(x) = F(b) – F(a)
จากทฤษฎบทหลกมลของอนทกรลแคลคลส เราจะเขยนสญลกษณ F(x) b
a แทน F(b) – F(a)
ถา F/(x) = f(x) ดงนน b
adx f(x) = F(x) b
a = F(b) – F(a)
วธการหาปรพนธจ ากดเขต b
adx f(x) โดยใชทฤษฎบทหลกมลของแคลคลส ท าไดดงน
1. หา F(x) โดยการน า f(x) ไปหาปรพนธไมจ ากดเขต แตไมตองมาบวกคาคงตว dx f(x) = F(x)
หรอ F/(x) = f(x) 2. เมอได F(x) จากขอ 1 แลวใหน าคา a และ b ไปแทนในฟงกชน F(x) และค านวณคา F(b) – F(a)
ตวอยางท 1 จงหา 1
0
2 dx x
วธท า เนองจาก f(x) = x2 เปนฟงกชนตอเนองใน R ดงนน ฟงกชน f จงเปนฟงกชนตอเนองในชวง [0, 1]
และเนองจากปฏยานพนธของ f(x) = x2 คอ F(x) = C 3
x 3
+
จะได 1
0
2 dx x = 1
0
3
C 3
x
+
= C) (0 - C 3
1 +
+
= 3
1
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 14 of 27
ตวอยางท 2 จงหา 2
0
2 dx )x-(4
วธท า cx
xdxx +−=− 34)4(
32 เมอ c เปนคาคงตว
ดงนน ปฏยานพนธ f(x) = 4 – x2 คอ F(x) = cx
x +−3
43
ฉะนน 2
0
2 dx )x-(4 = 2
0
3
3
x-4x
= 0 3
2-4(2)
2
0
3
−
= 3
16
ตวอยางท 3 จงหา 2
1-
2 dx 2x) - (3x
วธท า วธท 1 ให f(x) = 3x2 – 2x
จะได dx f(x) = 2
1-
2 dx 2x) - (3x
= 2
2x -
3
3x 23
= x3 – x2 นนคอ F(x) = x3 – x2 จากโจทย a = -1 และ b = 2 หา F(b) = F(2) = 23 – 22 = 4 หา F(a) = F(-1) = (-1)3 – (-1)2 = -2 ดงนน F(b) – F(a) = F(2) – F(-1) = 4 – (-2) = 6
วธท 2 2
1-
2 dx 2x) - (3x = ( ) 2
1-
23 x- x
= F(2) – F(-1) = (23 – 22) – ((-1)3 – (-1)2) = 4 – (-2) = 6
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 15 of 27
แบบฝกหด
จงหาปรพนธจ ากดเขตตอไปน โดยใชทฤษฎบทหลกมลของแคลคลส
1. +43
3 3)dx(x 2. +−31
2 3)dx2x(x
3. +11-
3 2x)dx(4x 4. 1-3- 2 dx
x1
5. +42 3
2 )dxx3(x 6. −+−
11-
24 1)dxxx(
7. +10
2 1)dxx(x 8. +10
222 dx1)(xx
9.
+
20
3dx2x
3x 10. +
20
22 dx1)x(x
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 16 of 27
ใบความร
เรอง พนททปดลอมดวยเสนโคง การหาพนททปดลอมดวยเสนโคง y = f(x) จาก x = a ถง x = b สามารถหาไดโดยอาศยทฤษฎบทดงน บทนยาม เมอ f เปนฟงกชนตอเนองบนชวง [a, b] และ A เปนพนททปดลอมดวยกราฟของ f จาก x = a ถง x = b (1) ถา f(x) 0 ส าหรบทกคาของ x ทอยในชวง [a, b] และA เปนพนท
เหนอแกน X แลว A = b
a dx f(x)
(2) ถา f(x) 0 ส าหรบทกคาของ x ทอยในชวง [a, b] และ A เปนพนท
ใตแกน X แลว A = – b
a dx f(x)
ตวอยางท 1 จงหาพนททปดลอมดวยกราฟของ f(x) = x2 - 9 จาก x = -2 ถง x = 1 วธท า ให A แทนพนททปดลอมดวยเสนโคง f(x) = x2 - 9 จาก x = -2 ถง x = 1 f(x) 0 ส าหรบทก x ในชวง [-2, 1]
จะได A = −1
2-
2 dx 9)-(x
= 1
2-
3
9x -3
x
−
=
+
− 18
3
8- - 9 -
3
1
= 24 ตารางหนวย ตวอยางท 2 จงหาพนททปดลอมดวยเสนโคง y = x2 + 2x – 15 จาก x = -2 ถง x = 2. วธท า ให A เปนพนททปดลอมดวยเสนโคง y = x2 + 2x – 15 จาก x = -2 ถง x = 2. และ f(x) 0 ส าหรบทก x ในชวง [-2, 2]
จะได A = - b
a dx f(x)
= +−2
2-
2 dx 15) -2x (x
= 2
2-
23
15x - 2
2x
3
x
+−
= 2
2-
23
15x - x 3
x
+−
=
+
+− 15(-2) - (-2)
3
(-2) - 15(2) - 2
3
2 2
32
3
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 17 of 27
=
− 60 -
3
16
= 3
164 ตารางหนวย
ตวอยางท 3 จงหาพนททปดลอมดวยเสนโคง y = 4x – x2 จาก x = 1 ถง x = 3 วธท า ให A แทนพนททปดลอมดวยเสนโคง y = 4x – x2 จาก x = 1 ถง x = 3 และ f(x) 0 ส าหรบทก x ในชวง [1, 3]
ดงนน A = 3
1
2 dx ) x-(4x
= 3
1
32
3
x -
2
4x
= 3
1
32
3
x - 2x
=
3
1 - 2(1) -
3
3 - 2(3)
32
32
=
3
1 - 2 - 9) - (18
= 9 - 3
5
= 3
22 ตารางหนวย
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 18 of 27
แบบฝกหด พนททปดลอมดวยเสนโคง
1. จงหาพนททปดลอมดวยกราฟของ y = x2 จาก x = –3 ถง x = 0
2. จงหาพนททปดลอมดวยกราฟของ y = x + 1 จาก x = –1 ถง x = 1
3. จงหาพนททปดลอมดวยกราฟของ y = 6 + x – x2 จาก x = –1 ถง x = 1
4. จงหาพนททปดลอมดวยกราฟของ y = 9 – x2 จาก x = –1 ถง x = 3
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 19 of 27
5. จงหาพนททปดลอมดวยกราฟของ y = x2 – 9 จาก x = –1 ถง x = 3
6. ก าหนดให ฟงกชน f แสดงดงรป ถา F(x) = f(x) และ F(0) = 0 แลว จงหา F(b) เมอ b 1, 2, 3, 4, 5
7. ก าหนดให ฟงกชน F(x) แสดงดงรป ถา F(0) = 3 จงหาคาของ F(2), F(5) และ F(6)
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 20 of 27
แบบฝกหดเสรม 1
1. ใหหาคา F (x) ทท าให F’(x) = f (x) เมอก าหนดให 1.1 f (x) = 2x 1.2 f (x) = 7 1.3 f (x) = 3x2 1.4 f (x) = x3
1.5 f (x) = xx 1.6 f (x) = 5
1
x
2. ใหหาคา dxxf )( เมอก าหนดให
2.1 f (x) = 5x4 + 3x2 – 2 2.2 f (x) = 2x - 2
1
x
2.3 f (x) = x2 (x-3) 2.4 f (x) = x3 - 3
3
x+ 4
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 21 of 27
2.5 f (x) = 3
2
x
x − 2.6 f(x) = (4x2 + 1)(x - 1)
3. f (x) = 3x2 – 3 และ F เปนปฏยานพนธของ f หาก F(0) = 4 แลว ใหหาคา F(1)
4. ถา xxxdx
dy435 24 −+= และ -y(1) = y(-1) แลว ใหหาคาของ y(0)
5. โคง C มความชนทจดใด ๆ เปน x2 + 2x – 3 ใหหาสมการของโคงนน ถาโคงผานจด (0, 1)
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 22 of 27
6. ถาเสนโคง y = f (x) ผานจด (0, 1) และ (4, c) เมอ c เปนจ านวนจรง และความชนของเสน
โคงนทจด (x, y) ใดๆ มคาเทากบ 1−x แลว c มคาเทาใด
7. ถาเสนโคง y = f (x) มอตราการเปลยนแปลงของความชนทจด (x, y) ใดๆ บนโคงเปน 2x- 1 และเสนสมผสเสนโคงทจด (1, 2) ตงฉากกบเสนตรง x + 2y – 1 = 0 แลวความชนของโคงนทจดซง x = 0 เทากบเทาใด
8. จดตดระหวางวงกลมทมจดศนยกลางอยท (0, 1) รศม 2 หนวย กบเสนโคงทผานจด (3, 10) และมความชนทจด (x, y) ใด ๆ เปน 2x จะอยในจตภาคใด
9. ก าหนดให f เปนฟงกชนซง f(2) = -1, f’(1) = -3 และ f’’(x) = 3 ทกๆ คา x แลว f(0) มคาเทาใด
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 23 of 27
10. ในเวลา t วนาท รถไฟวงดวยความเรง a ฟตตอวนาท2 โดย a = 12t2 + 6t +10 หากเมอเวลา
เรมตนพบวาระยะทางเปน 10 ฟต และความเรวเปนศนย ใหหาระยะทางเมอเวลาผานไป 5 วนาท
11. ถาวตถชนหนงเคลอนทดวยความเรงขณะเวลา t ใด ๆ เปน 24t2 เมตร/วนาท2 และขณะเวลาเปน t = 1 วนาท มความเรว 16 เมตร/วนาท และเคลอนทไดระยะทาง 8 เมตร แลว เมอเวลา t = 2 วนาท วตถจะเคลอนทไดระยะทางเทาไร
12. ถาก าลงคนของบรษทแหงหนงทมในปจจบนท าใหไดผลผลต 3,000 ชนตอวน และเมอคนเพม x คน จะมอตราการเปลยนแปลงผลผลต x680− ชนตอวน ถามวาเมอเพมคน 25 คน บรษทแหงนจะไดผลผลตกชนตอวน
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 24 of 27
แบบฝกหดเสรมทกษะ 2
1. ใหหาคาของ
1.1 −
4
0
)3( dxx 1.2 −
−
2
2
)12( dxx
1.3 พนทปดลอมดวยเสนตรง y = 3 – x กบแกน x ในชวง x = 0 ถง 4 1.4 พนทปดลอมดวยเสนตรง y = 2x – 1 กบแกน x ในชวง x = -2 ถง 2
2. ใหหาคาของ
2.1 −
−
2
1
2 )23( dxxx 2.2 −
−
3
1
3 )4( dxxx
2.3 −
−+
4
1
2 )6( dxxx
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 25 of 27
3. ใหหาพนททลอมดวยโคง f(x) = x2 – 1 กบแกน x ในชวงทก าหนดใหตอไปน
3.1 ในชวง x = 1 ถง 2 3.2 ในชวง x = -1 ถง 1 3.2 ในชวง x = -2 ถง 0
4. คาของ dxxdxx
x −+
+1
0
2
2
1
2
4
)4(1 เทากบเทาใด
5. พนทปดลอมดวยโคง y = x2 – 3x + 2 จาก 0 ถง x = 2 เฉพาะสวนทอยเหนอแกน x เทากบเทาใด
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 26 of 27
6. ให f(x) = x2 – c โดย c เปนคาคงตวซง c ≥ 4 ถาพนททปดลอมดวยโคง y=f(x) จาก x = -
2 ถง x = 1 เทากบ 24 ตารางหนวย แลว c มคาเทาใด
7. ก าหนดให f(x) มกราฟเปนครงวงกลมดงกราฟใหหาคา 8
5
)( dxxf
8. ก าหนดฟงกชน y = f(x) มกราฟเปนเสนตรงตดแกน x ทจด (-1, 0) และผานจด (3, 6) แลว
คาของ −
3
1
)( dxxf
วชาคณตศาสตร (ค30205/ค33291) เรอง แคลคลสเบองตน-การอนทเกรต (Basic Calculus- Integration) ชนมธยมศกษาปท 6 ภาคเรยนท 1 กลมสาระการเรยนรคณตศาสตร โรงเรยนสตรนนทบร
Page 27 of 27
สตรเกยวกบการหาปรพนธ ไมจ ากดเขตของฟงกชน
Note :