Jaka jest średnia wartość funkcji f (x) = cos (x / 2) w przedziale [-4,0]?

Jaka jest średnia wartość funkcji f (x) = cos (x / 2) w przedziale [-4,0]?
Anonim

Odpowiedź:

# 1 / 2sin (2) #około #0.4546487#

Wyjaśnienie:

Średnia wartość #do# funkcji #fa# w przerwie # a, b # jest dany przez:

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

Tutaj przekłada się to na średnią wartość:

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

Użyjmy podstawienia # u = x / 2 #. To daje do zrozumienia ze # du = 1 / 2dx #. Możemy następnie przepisać całkę jako taką:

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

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

Dzielenie się #1/4# w #1/2*1/2# pozwala na # 1 / 2dx # aby być obecnym w całce, abyśmy mogli łatwo dokonać substytucji # 1 / 2dx = du #. Musimy także zmienić granice na granice # u #, nie # x #. Aby to zrobić, weź prąd # x # granice i podłącz je do # u = x / 2 #.

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

To jest wspólna integralność (zauważ # d / dxsin (x) = cos (x) #):

# c = 1/2 sin (u) _ (- 2) ^ 0 #

Ocena:

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

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

Zauważ, że #sin (-x) = - sin (x) #:

# c = 1 / 2sin (2) #

#c około 0,4546487 #