Quin és el valor mitjà de la funció f (x) = cos (x / 2) de l'interval [-4,0]?

Quin és el valor mitjà de la funció f (x) = cos (x / 2) de l'interval [-4,0]?
Anonim

Resposta:

# 1 / 2sin (2) #, aproximadament #0.4546487#

Explicació:

El valor mitjà # c # d'una funció # f # en l’interval # a, b # es dóna per:

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

Aquí, això es tradueix en el valor mitjà de:

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

Fem servir la substitució # u = x / 2 #. Això implica això # du = 1 / 2dx #. A continuació, podem reescriure la integral com a tal:

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

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

Divisió #1/4# a #1/2*1/2# permet # 1 / 2dx # estar present a la integral perquè puguem fer la substitució fàcilment # 1 / 2dx = du #. També hem de canviar els límits en # u #, no # x #. Per fer-ho, prengui l’actual # x # limita i els connecta # u = x / 2 #.

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

Aquesta és una integral comuna (nota que # d / dxsin (x) = cos (x) #):

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

Avaluant:

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

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

Tingues en compte que #sin (-x) = - sin (x) #:

# c = 1 / 2sin (2) #

#c aprox0.4546487 #