Wat is de gemiddelde waarde van de functie f (x) = cos (x / 2) op het interval [-4,0]?

Wat is de gemiddelde waarde van de functie f (x) = cos (x / 2) op het interval [-4,0]?
Anonim

Antwoord:

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

Uitleg:

De gemiddelde waarde # C # van een functie # F # op het interval # A, b # is gegeven door:

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

Hier vertaalt zich dit in de gemiddelde waarde van:

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

Laten we de vervanging gebruiken # U = x / 2 #. Dit betekent dat # Du = 1 / 2DX #. We kunnen de integraal dan als zodanig herschrijven:

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

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

Opsplitsen #1/4# in #1/2*1/2# toestaan voor # 1 / 2DX # aanwezig zijn in de integraal, zodat we gemakkelijk de vervanging kunnen maken # 1 / 2DX = du #. We moeten ook de grenzen in grenzen veranderen # U #, niet #X#. Neem hiervoor de stroom #X# grenzen en steek ze in # U = x / 2 #.

# C = 1 / 2INT _ (- 2) ^ 0cos (u) du #

Dit is een gemeenschappelijke integraal (merk op dat D # / dxsin (x) = cos (x) #):

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

Evalueren:

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

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

Let daar op #sin (-x) = - sin (x) #:

# C = 1 / 2sin (2) #

#c approx0.4546487 #