👤

2. Se consideră funcțiile [tex]$f:(0,+\infty) \rightarrow \mathbb{R}, f(x)=\frac{e^{x}}{x}$[/tex] sii [tex]$g:(0,+\infty) \rightarrow \mathbb{R}, g(x)=e^{x} \ln x$[/tex].
[tex]$5 p$[/tex] a) Arătați că [tex]$\int_{1}^{2} x f(x) d x=e(e-1)$[/tex].
[tex]$5 p$[/tex] b) Calculați [tex]$\int_{e}^{e^{2}} \frac{g(x)}{x e^{x}} d x$[/tex].
[tex]$5 \mathbf{p}$[/tex] c) Demonstrați că [tex]$\int_{1}^{e}(f(x)+g(x)) d x=e^{e}$[/tex]


Răspuns :

[tex]f(x)=\frac{e^{x}}{x}[/tex]

[tex]g(x)=e^{x} \ln x[/tex]

a)

Pentru a calcula integrala va trebui sa inlocuim f(x), astfel vom obtine:

[tex]\int\limits^2_1 {x\frac{e^x}{x} } \, dx[/tex]

Se va simplifica x cu x si vom obtine:

[tex]\int\limits^2_1 {e^x } \, dx=e^x\ |_1^2=e^2-e=e(e-1)[/tex]

b)

Pentru a calcula integrala va trebui sa inlocuim g(x), astfel vom obtine:

[tex]\int\limits^{e^2}_e {\frac{e^x\times lnx}{xe^x} } \, dx =\int\limits^{e^2}_e {\frac{ lnx}{x} } \, dx[/tex]

Il vom scrie pe [tex]\frac{1}{x} =(lnx)'[/tex]

[tex]\int\limits^{e^2}_e {\frac{ lnx}{x} } \, dx =\int\limits^{e^2}_e {lnx\times (lnx)' } \, dx[/tex]

Stim ca (uⁿ)'=(n-1)uⁿ⁻¹×(u)'

Adica (ln²x)'=2lnx×(lnx)', astfel vom adauga si vom "da inapoi" un 2

[tex]\int\limits^{e^2}_e {\frac{ lnx}{x} } \, dx =\frac{1}{2} \int\limits^{e^2}_e {2lnx\times (lnx)' } \, dx=\frac{1}{2} ln^2x\ |_e^{e^2}=\frac{1}{2}ln^2e^2-\frac{1}{2}ln^2e=2-\frac{1}{2} =\frac{3}{2}[/tex]

c)

[tex]\int\limits^e_1 {\frac{e^x}{x} +e^xlnx} \, dx =\int\limits^e_1 {\frac{e^x}{x} } \, dx +\int\limits^e_1 {e^xlnx} \, dx[/tex]

Luam cea de-a doua integrala si o vom integra prin parti, astfel:

[tex]f=lnx\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ f'=\frac{1}{x} \\\\g=e^x\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ g=e^x[/tex]

[tex]\int\limits^e_1 {e^xlnx} \, dx=e^xlnx\ _1^e-\int\limits^e_1 {\frac{e^x}{x} } \, dx[/tex]

Vom inlocui ce am aflat pentru a afla integrala noastra din cerinta:

[tex]\int\limits^e_1 {\frac{e^x}{x} +e^xlnx} \, dx =\int\limits^e_1 {\frac{e^x}{x} } \, dx +\int\limits^e_1 {e^xlnx} \, dx=\int\limits^e_1 {\frac{e^x}{x} } \, dx+e^xlnx\ _1^e-\int\limits^e_1 {\frac{e^x}{x} } \, dx[/tex]

Observam ca cele doua integrale se reduc si ne va ramane:

[tex]\int\limits^e_1 {\frac{e^x}{x} +e^xlnx} \, dx =e^xlnx\ _1^e=e^elne-e^1ln1=e^e[/tex]

Un exercitiu similar de bac gasesti aici: https://brainly.ro/tema/1021443

#BAC2022

#SPJ4