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integrale complicato

MessaggioInviato: 3 dic 2014, 18:52
da Vicentio
Salve! Oggi il prof di analisi ci ha dato da risolvere questo integrale :

\[\int_{-\pi/2}^{\pi/2} \frac{(x^8+x^7+x^3+x+1)}{(x^8+1)}\cos(x)\,\text{d}x

Io ho provato a risolvere, pero il \cos(x) mi da fastidio.
Sapete come si potrebbe risolvere?
Grazie!

Re: integrale complicato

MessaggioInviato: 3 dic 2014, 18:58
da g.schgor
Vedi qui

Re: integrale complicato

MessaggioInviato: 5 dic 2014, 11:51
da PietroBaima
Volevo solo aggiungere questo:

l'integrale \[\int_{-\pi/2}^{\pi/2} \frac{(x^8+x^7+x^3+x+1)}{(x^8+1)}\cos(x)\,\text{d}x

ha il grado del numeratore uguale a quello del denominatore, per cui conviene dividere i polinomi.

\[\int_{-\pi/2}^{\pi/2} \frac{(x^8+x^7+x^3+x+1)}{(x^8+1)}\cos(x)\,\text{d}x =

=\[\int_{-\pi/2}^{\pi/2} \left[1+\frac{x^7+x^3+x}{x^8+1}\right ]\cos(x)\,\text{d}x=

=2+\[\int_{-\pi/2}^{\pi/2} \frac{x^7+x^3+x}{x^8+1}\cos(x)\,\text{d}x

La funzione x^7+x^3+x è DISPARI

La funzione \frac{1}{1+x^8} è PARI

La funzione \cos(x) è PARI

per cui la funzione \frac{x^7+x^3+x}{x^8+1}\cos(x) è DISPARI (DISPARI*PARI*PARI)

una funzione dispari integrata su un intervallo simmetrico è nulla (l'area sul semiasse negativo è uguale ma di segno opposto all'area sul semiasse positivo).

Untitled-1.gif
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Per cui:

\[\int_{-\pi/2}^{\pi/2} \frac{(x^8+x^7+x^3+x+1)}{(x^8+1)}\cos(x)\,\text{d}x =

=\[\int_{-\pi/2}^{\pi/2} \left[1+\frac{x^7+x^3+x}{x^8+1}\right ]\cos(x)\,\text{d}x=

=2+\[\int_{-\pi/2}^{\pi/2} \frac{x^7+x^3+x}{x^8+1}\cos(x)\,\text{d}x=

=2

:mrgreen:

Re: integrale complicato

MessaggioInviato: 5 dic 2014, 19:48
da Vicentio
Grazie!

Re: integrale complicato

MessaggioInviato: 6 dic 2014, 14:47
da PietroBaima
Prego.
Ricordati sempre, quando hai un integrale definito su un intervallo simmetrico, di controllare, come prima cosa, parità e disparità della funzione integranda.
Se l'integranda è dispari (o un pezzo di essa) può essere eliminata.
Se l'integranda è pari (o un pezzo di essa) in genere si semplifica il calcolo perché puoi fare partire uno dei due estremi da zero e moltiplicare il risultato per due.

Questo controllo va fatto prima di partire con i calcoli.

Ciao,
Pietro.