Hva er gjennomsnittsverdien av funksjonen f (x) = cos (x / 2) på intervallet [-4,0]?

Hva er gjennomsnittsverdien av funksjonen f (x) = cos (x / 2) på intervallet [-4,0]?
Anonim

Svar:

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

Forklaring:

Gjennomsnittlig verdi # C # av en funksjon # F # på intervallet # A, b # er gitt av:

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

Her oversettes dette til gjennomsnittsverdien av:

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

La oss bruke substitusjonen # U = x / 2 #. Dette innebærer at # Du = 1 / 2DX #. Vi kan deretter omskrive integralet som sådan:

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

# C = 1 / 2int _ (- 4) ^ 0cos (x / 2) (1 / 2DX) #

Dele opp #1/4# inn i #1/2*1/2# tillater # 1 / 2DX # å være til stede i integralet slik at vi enkelt kan gjøre substitusjonen # 1 / 2DX = du #. Vi må også endre grensene i grensene til # U #, ikke # X #. For å gjøre dette, ta gjeldende # X # grenser og plugger dem inn i # U = x / 2 #.

# C = 1 / 2int _ (- 2) ^ 0cos (u) Du Nr

Dette er en felles integral (merk at # D / dxsin (x) = cos (x) #):

# C = halvdel sin (u) _ (- 2) ^ 0 #

evaluering:

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

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

Noter det #sin (-x) = - sin (x) #:

# C = 1 / 2sin (2) #

#c ca0.4546487 #