4-misol.
Integralni toping: 1)
3
3
1
;
(
1)
x
dx
x x
2)
3
1
.
1
x
dx
x
Yechish.
1)
3
3
1
(
1)
x
dx
x x
integralni hisoblash uchun uni quyidagi koʻrinishda
yozib olamiz:
3
3
2
3
1
(
1)
1
(
1)
(
1)
x
A
B
C
D
x x
x
x
x
x
.
Bundan
3
3
2
1
(
1)
(
1)
(
1)
x
A x
Bx x
Cx x
Dx
ayniyatni hosil qilamiz.
Bu ayniyatdan quyidagi tenglamalar sistemasini hosil boʻladi:
1,
3
2
0,
3
0,
1.
A B
A
B C
A B C D
A
Sistemaning yechimi:
1,
2,
1,
2
A
B
C
D
. U holda
130
3
3
2
3
1
2
2
(
1)
1
(
1)
(
1)
x
dx
dx
dx
dx
dx
x x
x
x
x
x
2
1
1
ln
2 ln
1
1 (
1)
x
x
C
x
x
.
2)
3
1
1
x
dx
x
integralni hisoblash uchun uni quyidagi koʻrinishda yozib
olamiz:
3
2
2
1
1
1
(
1)(
1)
1
1
x
x
A
Mx
N
x
x
x
x
x
x
x
.
Bundan
2
1
(
1)
(
1)
(
1)
x
A x
x
Mx x
N x
ayniyatni hosil qilamiz. Bu
ayniyatdan quyidagi tenglamalar sistemasini hosil boʻladi:
0,
1,
1.
A M
A M N
A N
Sistemaning yechimi:
2
2
1
,
,
3
3
3
A
M
N
. U holda
2
3
3
2
2
3
1
2
1
2
1
1
ln
ln
1
1
3
1 3
1
(
1)
x
dx
x
dx
dx
x
x
C
x
x
x
x
x
.
Mashqni bajaring.
Quyidagi integrallarni toping:
1)
2
3
1
;
1
x
dx
x
2)
2
6
1
;
1
x
x
dx
x
3)
3
8
1
.
1
x
dx
x
Endi aniqmas integralning iqtisodiyotga ba’zi tatbiqlari bilan tanishib
chiqamiz.
Agar firmaning marjinal daromad funksiyasi
( )
M R Q
berilgan boʻlsa, ya’ni
( )
( )
M R Q
f Q
funksiya ma’lum boʻlsa, u holda firmaning yalpi daromad funksiyasi quyidagi
aniqmas integral yordamida topiladi:
( )
( )
( )
R Q
M R Q dQ
f Q dQ
F Q
C
. (10)
Bu yerda
( )
F Q
boshlang‘ich funksiya.
5-misol.
Firmaning marjinal daromad funksiyasi
( )
1 5 0
1 5
M R Q
Q
koʻrinishida berilgan. Agar
10
Q
birlik mahsulot ishlab chiqarilganda firmaning
umumiy daromad
( )
1000
R Q
sh.p.b. ni tashkil etsa, u holda yalpi daromad
funksiyasi qanday koʻrinishda boʻladi?
Yechish.
Umumiy daromad funksiyasi
(
)
R Q
ni quyidagi integraldan
foydalanib topamiz:
131
2
15
( )
(150 15 )
150
.
2
Q
R Q
Q dQ
Q
C
10,
( )
1000
Q
R Q
boʻlganidan foydalanib,
250
C
ekanligini aniqlaymiz.
Demak, firmaning yalpi daromad funksiyasi
2
15
150
250
2
Q
R Q
Q
koʻrinishda boʻladi.
Xuddi shuningdek, marjinal xarajat va foyda funksiyalari ma’lum boʻlganda
umumiy xarajat va yalpi foyda funksiyalarini ham aniqmas integraldan foydalanib
topish mumkin.
6-misol
. Firmaning marjinal xarajat funksiyasi
2
3
8
MC Q
Q
Q
koʻrinishga ega. Agar
0
Q
da firmaning xarajati
250
sh.p.b. ni tashkil etsa, u
holda uning umumiy xarajat funksiyasini toping.
Yechish.
Umumiy xarajat funksiyasi
(
)
C Q
ni quyidagi integraldan
foydalanib topamiz:
2
3
8.
dC Q
MC
Q
Q
dQ
2
3
8
.
C Q
Q
Q
dQ
2
3
2
1
1
3
8
3
8
,
3
2
C Q
Q dQ
QdQ
dQ
Q
Q
Q
k
250,
C Q
0
Q
da
250.
k
Demak, umumiy xarajatlar funksiyasi quyidagi koʻrinishda boʻladi:
3
2
1
3
8
250.
3
2
C Q
Q
Q
Q
7-misol.
Firmaning marjinal foyda funksiyasi
2
3
100
200.
MF Q
Q
Q
kо‘rinishiga ega. Agar
10
Q
birlik mahsulot ishlab chiqarganda firmaning foydasi
1500
F
sh.p.b. ga teng bо‘lsa, u holda uning yalpi foyda funksiyasi qanday
kо‘rinishga ega bо‘ladi?
Yechish
. Marjinal foyda funksiyasi ma’lum bо‘lganda yalpi foyda
funksiyasini quyidagi integral yordamida topamiz:
2
3
2
( )
( )
( 3
100
200)
50
200
.
F Q
MF Q dQ
Q
Q
dQ
Q
Q
Q C
10
Q
da
1500
F
ekanligini nazarga olib,
500
С
ekanligini topamiz. Demak,
yalpi foyda funksiyasi
3
2
( )
5 0
2 0 0
5 0 0
F Q
Q
Q
Q
,
kо‘rinishga ega.
132
Ma’lumki, marjinal mehnat unumdorligi
MQ L ishlab chiqarish funksiyasi
Q L dan olingan birinchi tartibli hosiladan iborat. Shu sababli ishlab chiqarish
hajmini mehnatning funksiyasi sifatida aniqlash uchun marjinal mehnat
unumdorligini integrallaymiz, ya’ni
.
)
(
)
(
dL
L
MQ
L
Q
8-misol
. Marjinal mehnat unumdorlik funksiyasi quyidagi kо‘rinishda
berilgan.
.
1
5
)
(
L
L
MQ
Agar ishlab chiqarishda
4
L
ta kishi ishlaganda 10 ta mahsulot ishlab chiqarilsa,
u holda ishlab chiqarish funksiyasi qanday kо‘rinishda bо‘ladi?
Yechish
. Ishlab chiqarish funksiyasi
( )
Q L
ni quyidagi integraldan
foydalanib topamiz:
.
10
1
5
)
(
)
(
C
L
L
dL
L
dL
L
MQ
L
Q
4
L
da
( ) 10
Q L
ekanligini inobatga olib
4
С
ekanligini aniqlaymiz. Demak,
ishlab chiqarish funksiyasi
4
10
)
(
L
L
L
Q
,
kо‘rinishga ega ekan. Deylik, talab egiluvchanlik funksiyasi
,
)
(
)
(
)
(
)
(
P
f
P
f
P
Q
P
P
f
P
E
D
Q
D
(11)
ma’lum bо‘lsin. U holda talab funksiyasi aniqmas integral yordamida aniqlanadi.
Buning uchun (11) ifodadan
,
)
(
)
(
)
(
P
f
P
f
P
P
E
D
Q
tenglikni hosil qilib, uning ikki tomonini integrallaymiz.
.
)
(
)
(
)
(
C
dP
P
P
E
dP
P
f
P
f
D
Q
9-misol
. Talabning narx bо‘yicha egiluvchanlik funksiyasi
,
13
0
,
170
)
(
2
2
P
P
P
P
E
D
kо‘rinishga ega. Agar tovar narxi
7
P
sh.p.b. ga teng bо‘lganda unga bо‘lgan talab
5 5 0
D
Q
bо‘lsa, u holda talab funksiyasi qanday kо‘rinishda bо‘ladi?
Yechish.
.
170
)
(
)
(
;
170
)
(
2
2
2
P
P
P
f
P
f
P
P
Q
P
P
f
D
Hosil bо‘lgan tenglikning ikki tomonini integrallaymiz:
133
.
170
)
(
)
(
2
dP
P
P
dP
P
f
P
f
va quyidagiga ega bо‘lamiz:
.
ln
)
170
ln(
2
1
)
(
ln
2
C
P
P
f
Bu tenglikdan
f P
funksiyani aniqlaymiz.
2
170
)
(
P
C
P
f
,
Bu tenglikka boshlang‘ich shartlarni qо‘yib topamiz.
.
50
121
550
49
170
550
C
C
C
Demak, talab funksiyasi
2
( ) 50 170
,
f P
P
kо‘rinishga ega.
Agar taklif egiluvchanligi
,
)
(
)
(
)
(
)
(
P
P
P
Q
P
P
P
E
S
Q
S
(12)
ma’lum bо‘lsa, u holda taklif funksiyasi
( )
P
aniqmas integral yordamida topiladi.
Buning uchun (12) tenglikni quyidagi
,
)
(
)
(
)
(
P
P
E
P
P
S
Q
kо‘rinishda yozamiz. Sо‘ngra tenglikning ikki tomonini integrallaymiz va topamiz:
.
)
(
)
(
)
(
C
dP
P
P
E
dP
P
P
S
Q
10-misol
. Taklifning narx bо‘yicha egiluvchanlik funksiyasi
2
12
39
( )
(3 2 )(15 3 )
S
P
P
E P
P
P
kо‘rinishga ega. Agar tovar narxi
3
P
sh.p.b. ga teng bо‘lganda taklif
1080
S
Q
birlik bо‘lsa, u holda taklif funksiyasi qanday kо‘rinishda bо‘ladi?
Yechish.
Masalaning shartiga kо‘ra,
2
12
39
( )
.
(3 2 )(15 3 )
S
P
P
P
P
Q
P
P
Bundan
.
)
3
15
)(
2
3
(
39
12
)
(
)
(
)
(
P
P
P
P
P
Q
P
S
Ushbu tenglikning ikki tomonini integrallab topamiz:
12
39
ln ( )
.
(3 2 )(15 3 )
P
P
dP
P
P
134
Bundan
C
P
P
P
ln
)
3
15
)(
2
3
ln(
)
(
ln
va nihoyat
)
3
15
)(
2
3
(
)
(
P
P
C
P
funksiyani hosil qilamiz.
Bundan, boshlang‘ich shartlarni nazarga olib topamiz:
.
5
)
9
15
)(
6
3
(
1080
)
3
(
C
C
Demak, taklif funksiyasi
)
3
15
)(
2
3
(
5
)
(
P
P
P
kо‘rinishda bо‘ladi.
Ma’lumki,
agar
( )
M t
kattalik biror-bir kompaniyaning
t
vaqtdagi fondini
ifodalasa, u holda
( )
dM t
dt
kattalik bu kompaniyadagi
dt
vaqtdagi pul oqimi
bildiradi. Faraz qilamiz qandaydir bankda bir yillik pul oqimi oʻzgarmas
( )
dM t
k const
dt
boʻlsin. U holda bu bankning
t
vaqtdagi fondi quyidagicha
aniqlanadi:
( )
M t
kdt
kt
C
.
Oʻz- oʻzini tekshirish uchun savollar
1.
Aniqmas integral nima (son, funksiya, funksiyalar toʻplami)?
2.
Asosiy integrallar jadvali integralning qaysi xossasiga asoslanib tuzilgan?
3.
Aniqmas integralning xossalarini ayting.
4.
Qanday integrallash qoidalarini bilasiz?
5.
Qanday integrallash usullarini bilasiz?
6.
Bevosita integrallash usuli nimalarga asoslangan?
7.
Aniqmas integralda oʻzgaruvchini almashtirish usuli qanday bajariladi?
8.
Aniqmas integralda boʻlaklab integrallash qanday amalga oshiriladi?
9.
Qanday trigonometrik ifodalarni integrallashda
cos x t
almashtirish
maqsadga muvofiq boʻladi?
10.
Qanday trigonometrik ifodalarni integrallashda
tgx t
almashtirish maqsadga
muvofiq boʻladi?
135
34-mavzu. Integrallash metodlari
Reja:
34.1.
Ratsional ifodalarni integrallash.
34.2.
Irratsional ifodalarni integrallash.
34.3.
Trigonometrik almashtirishlar yordamida integrallash.
34.4.
Eyler almashtirishi yordamida integrallash.
Tayanch
soʻz va iboralar:
aniqmas integral, ratsional ifodalar, integrallash,
trigonometrik almashtirishlar, irratsional ifodalarni integrallash, Eyler
almashtirishlari.
Aniqmas integralni integrallash usullari bilan tanishib chiqamiz.
Irratsional funksiyalarni integrallash usullari. Har qanday ratsional
funksiyaning boshlang‘ich funksiyalari elementar funksiya boʻlishini va ularni
hisoblash usullarini koʻrib chiqdik. Lekin har qanday irratsional funksiyaning
boshlang‘ich funksiyalari elementar funksiya boʻlavermaydi. Biz hozir
boshlang‘ich funksiyalari elementar boʻladigan ba’zi bir sodda irratsional
funksiyalarni integrallash bilan shug‘ullanamiz. Ular asosan biror almashtirish
yordamida ratsional funksiyaga keltiriladigan funksiyalardir. Biz quyida ulardan
ba’zilarini koʻrib chiqamiz.
1.
2
1
2
1
1
1
2
2
( ,
,
,...,
)
( , ,
, ,...,
,
k
k
n
n
m
m
m
n
k
k
I
R x
x
x
x
dx
m n m n
m n
butun
sonlar)
koʻrinishdagi integrallarni hisoblash.
Bu
koʻrinishdagi integrallar
s
x t
, bu yerda
1
2
1
2
,
,...,
k
k
m
m m
s
n n
n
funksiyalarning umumiy maxraji, almashtirish natijasida ratsional funksiya
integraliga keltiriladi:
1
2
1
2
1
2
1
( ,
,
,...,
)
( , , ,..., )
k
k
k
n
n
n
m
r
m
m
r
r
s
s
R x
x
x
x
dx
R t t t
t st dt
.
2.
1
,
,...,
n
ax b
ax b
I
R x
dx
cx d
cx d
koʻrinishdagi integrallarni
hisoblash. Bu integralda R
oʻz argumentlarining ratsional funksiyasi, a, b, c, d –
haqiqiy sonlar va
1
2
,
, ...,
n
ratsional sonlar boʻlib, ularning umumiy maxraji
m va
0
ad bc
boʻlsin. Agar
0
ad bc
boʻlsa, u holda
ax b
const
cx d
boʻlib
1
,
,...,
n
ax b
ax b
R x
cx d
cx d
funksiya x ga nisbatan ratsional funksiya boʻladi.
136
Quyidagi
m
ax b
t
cx d
almashtirishni kiritamiz. U holda
m
ax b
t
cx d
,
m
m
t d b
x
a ct
,
1
2
(
)
(
)
m
m
m ad bc t
dt
dx
a ct
.
Natijada, berilgan integral t ga nisbatan ratsional funksiyani integrallashga
keltiriladi.
3.
1
2
3
2
2
2
(
)
,
,
dx
Ax B dx
dx
I
I
I
ax
bx c
ax
bx c
x ax
bx c
koʻrinishdagi integrallarni hisoblaymiz.
1
I
koʻrinishdagi integralni hisoblash uchun
ildiz ostidagi funksiyadan toʻla kvadrat ajratiladi:
2
2
2
2
2
2
.
2
4
2
b
c
b
b
ax
bx c a
x
a
x
k
a
a
a
a
Soʻngra
,
2
b
x
u dx du
a
almashtirish bajariladi. Natijada integral jadvaldagi
2
2
du
u
k
koʻrinishdagi integralga keltiriladi.
2
I integral suratida ildiz ostidagi funksiyaning differensiali ajratib olinadi va
bu integral ikkita integral yig‘indisi koʻrinishida funksiyalanadi:
2
2
2
2
2
1
2
2
2
1
1
2
1
(2
)
(
)
(
)
2
2
2
(
)
(
)
2
2
2
,
2
A
Ab
ax b
B
Ax B dx
A d ax
bx c
a
a
I
dx
a
ax
bx c
ax
bx c
ax
bx c
AB
A
Ab
B
I
ax
bx c
d ax
bx c
B
I
a
a
a
A
Ab
ax
bx c
B
I
a
a
bu yerda
1
I yuqorida hisoblangan integral.
3
I integralni hisoblash
2
1
1
,
x
dx
du
u
u
almashtirish yordamida
1
I ga
keltiriladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |