{{ option.icon }} {{ option.label }} arrow_right
arrow_left {{ state.menu.current.label }}
{{ option.icon }} {{ option.label }} arrow_right
arrow_left {{ state.menu.current.current.label }}
{{ option.icon }} {{ option.label }}
arrow_left {{ state.menu.current.current.current.label }}
{{ option.icon }} {{ option.label }}
{{ "ml-topbar-info-01" | message }} {{ "ml-topbar-info-02" | message }} {{ "ml-topbar-info-03" | message }}
Mathleaks
Använd offline
Expandera meny menu_open
close expand
Integraler

Räkna med integraler


Ibland vill man bestämma värdet av en integral som inte enkelt kan beräknas genom att summera areor av kända figurer. Om man känner till funktionsuttrycket kan integralen beräknas algebraiskt med en av funktionens primitiva funktioner.

Regel

Samband mellan derivata och integral

En integral kan tolkas som en area. T.ex. kan
tolkas som arean av området mellan grafen till f(t) och koordinataxlarna upp till den övre gränsen t=5.

Genom att ändra på den övre gränsen kommer områdets area att förändras. För en given funktion f kommer arean på området mellan koordinataxlarna och f(t) enbart att bero på den övre integrationsgränsen. Genom att låta den vara x kan man definiera en areafunktion,

som beräknar arean av området mellan f(t) och t-axeln mellan 0 och x. Med hjälp av areaberäkningar och derivatans definition kan man visa att
dvs. att areafunktionen är en primitiv funktion till integranden.

Regel

Integralkalkylens huvudsats

Integralen av en funktion f(x),intervallet axb, kan beräknas med någon av funktionens primitiva funktioner F(x). För att beräkna integralen bestämmer man differensen av den primitiva funktionens värde för den övre integrationsgränsen och motsvarande värde för den undre gränsen.

Regel

Man kan motivera detta samband med ett exempel där f(x)=0.5x+2. Integralen
representeras då av den markerade arean i figuren.
Integralen kan därför beräknas genom att bestämma arean av området. I det här fallet kan man dela upp det i en rektangel med arean 43=12 och en triangel med arean Den totala arean och därmed integralens värde blir alltså
Nu kan man jämföra detta resultat med regeln om man använder F(x)=0.25x2+2x, en primitiv funktion till f(x). Uttrycket F(b)F(a) blir då
För att beräkna värdet av detta sätter man in integrationsgränserna a=2 och b=6.
0.2536+26(0.254+22)
9+12(1+4)
9+1214
16
Integralens värde blir alltså samma i båda fallen och man kan även visa att detta samband alltid gäller. Om F(x) är primitiv funktion till f(x) och a och b är integrationsgränser kan man ställa upp integralkalkylens huvudsats:
Mittensteget kan användas för att förtydliga vilken primitiv funktion man använder.

Metod

Beräkna integral med primitiv funktion

När man beräknar integraler kan man använda sig av integralkalkylens huvudsats. T.ex. kan man beräkna integralen
på detta sätt.
1
Bestäm en primitiv funktion, F(x)
expand_more

Först bestämmer man en primitiv funktion till integranden, dvs. till den funktion som ska integreras.

f(x)=3x2+2
F(x)=x3+2x
2
Beräkna F(b)F(a)
expand_more

Nu sätts integrationsgränserna in i den primitiva funktionen och man beräknar differensen.

27+6(1+2)
27+612
30
Integralen är alltså lika med 30.

Exempel

Beräkna integralen

fullscreen
Beräkna integralen
algebraiskt. Avrunda till heltal.
Visa Lösning expand_more
Vi börjar med att bestämma en primitiv funktion till
Nu använder vi integralkalkylens huvudsats för att beräkna integralen.
10973
Integralens värde är alltså ungefär lika med 10973.

Digitala verktyg

Integralens värde på räknare

Man kan använda räknaren för att numeriskt beräkna en bestämd integral på ett intervall. Man trycker då på knappen MATH och bläddrar ner till 9:fnInt(. Tryck ENTER.

Texas instruments TI-82, meny med integralverktyg fnInt valt

Därefter skriver man, separerat med kommatecken, i följande ordning.

  1. Funktionsuttrycket för integranden
  2. Variabeln man ska integrera med avseende på
  3. x-värdet för undre integrationsgränsen
  4. x-värdet för övre integrationsgränsen

Avsluta med ENTER. Räknaren ger då integralens värde.

Texas instruments TI-82, beräkna integral på räknare
arrow_left
arrow_right
{{ 'mldesktop-placeholder-grade-tab' | message }}
{{ 'mldesktop-placeholder-grade' | message }} {{ article.displayTitle }}!
{{ grade.displayTitle }}
{{ 'ml-tooltip-premium-exercise' | message }}
{{ 'ml-tooltip-programming-exercise' | message }} {{ 'course' | message }} {{ exercise.course }}
Test
{{ focusmode.exercise.exerciseName }}
{{ 'ml-btn-previous-exercise' | message }} arrow_back {{ 'ml-btn-next-exercise' | message }} arrow_forward
arrow_left arrow_right
close
Community