Integraalrekening > Integreren
123456Integreren

Antwoorden van de opgaven

Opgave V1

Probeer eerst zelf de oplossing te vinden. Bekijk daarna de Uitleg .

Opgave 1
a

Omdat de integraal over het interval [ a , a ] uiteraard de grootte 0 heeft.

b

Als F ( x ) = a x f ( t ) d t dan is F ' ( x ) = f ( x ) betekent omgekeerd dat a b f ( t ) d t = F ( x ) + c .
Nu moet c zo worden gekozen dat F ( a ) = 0 en dan is c = - F ( a ) . Dus a x f ( t ) d t = F ( x ) F ( a ) .
Vervang nu x door b en je hebt je hoofdstelling.

c

Een primitieve van f ( x ) = x 2 is F ( x ) = 1 3 x 3 .
En dus is -1 1 x 2 d x = F ( 1 ) F ( -1 ) = 1 3 - 1 3 = 2 3 .
Ga na, dat je ook rustig een andere primitieve van f kunt gebruiken.

d

De functie f ( x ) = 1 x 2 heeft een verticale asymptoot voor x = 2 . De grafische rekenmachine geeft een foutmelding.
Maar je moet hier wel goed op letten. Je kunt namelijk gewoon een primitieve maken: F ( x ) = - 1 x en dan de hoofdstelling toepassen geeft een integraal van -1 - 1 = -2 . Dat is echter een onzinnig antwoord.

Opgave 2
a

Doen.

b

Een primitieve van f ( x ) = 6 x ( 1 + x 2 ) 3 = 3 2 x ( 1 + x 2 ) 3 is F ( x ) = 3 1 4 ( 1 + x 2 ) 4 .
Dus 0 1 6 x ( 1 + x 2 ) 3 d x = F ( 1 ) F ( 0 ) = 12 0,75 = 11,25 .

Opgave 3
a

Een primitieve van k f ( x ) is k F ( x ) .
En dus: a b k f ( x ) d x = k F ( b ) - k F ( a ) = k ( F ( b ) - F ( a ) ) = k a b f ( x ) d x .
Een primitieve van f ( x ) + g ( x ) is F ( x ) + G ( x ) .
En dus: a b ( f ( x ) + g ( x ) ) d x = F ( b ) + G ( b ) - ( F ( a ) + G ( a ) ) = F ( b ) - F ( a ) + G ( b ) - G ( a ) = a b f ( x ) d x + a b g ( x ) d x .

b

F ( b ) - F ( a ) + F ( c ) - F ( b ) = F ( c ) - F ( a ) .

Opgave 4
a

1 3 ( x 3 6 x 2 + 11 x 6 ) d x = [ 1 4 x 4 2 x 3 + 11 2 x 2 6 x ] 1 3 = 0

b

De somregel en de constanteregel.

c

Nee, bekijk je de grafiek dan ligt een gedeelte van het gevraagde gebied boven de x -as en een gedeelte eronder.

d

De nulpunten zijn ( 1 , 0 ) , ( 2 , 0 ) en ( 3 , 0 ) .

e

De gevraagde oppervlakte is 2 2 3 f ( x ) d x = 0,5 .

Opgave 5
a

x 4 8 x 2 9 = 0 geeft ( x 2 + 1 ) ( x 2 9 ) = 0 en dus x = ± 3 . De nulpunten zijn ( ± 3 , 0 ) .

b

De oppervlakte is - -3 3 ( 1 4 x 4 2 x 2 2 1 4 ) d x = [ - 1 20 x 5 + 2 3 x 3 + 2 1 4 x ] -3 3 = 25,2 .

c

De raaklijn gaat door ( 3 , 0 ) en heeft richtingscoëfficiënt f ' ( 3 ) = 15 . Een vergelijking hiervan is y = 15 x - 45 .
De oppervlakte van het bedoelde gebied is
0 3 ( 1 4 x 4 2 x 2 2 1 4 15 x + 45 ) d x = [ 1 20 x 5 2 3 x 3 15 2 x 2 + 42 3 4 x ] 0 3 = 54,9 .

Opgave 6
a

Een halve cirkel met middelpunt O ( 0 , 0 ) en straal 1.

b

1,57

c

Er is sprake van een samengestelde functie, maar je kunt de substitutieregel niet eenvoudig toepassen omdat de afgeleide van 1 - x 2 niet in het functievoorschrift voorkomt.

d

1 2 π 1 2 = 0,5 π .

Opgave 7
a

Doen.

b

-1 1 x 1 x 2 d x = -1 1 - 1 2 -2 x ( 1 x 2 ) 0,5 d x = [ - 1 2 2 3 ( 1 x 2 ) 1,5 ] -1 1 = 0 .

c

Die oppervlakte is 2 [ - 1 2 2 3 ( 1 x 2 ) 1.5 ] 0 1 = 2 3 .

Opgave 8
a

1 9 1 + x x d x = 1 9 2 1 2 x ( 1 + x ) d x = [ 2 1 2 ( 1 + x ) 2 ] 1 9 = 12 .

b

1 9 1 + x x d x = 1 9 ( x - 1 2 + 1 ) d x = [ 2 x + x ] 1 9 = 12 .

Opgave 9
a

0 1 3 ( 2 x + 1 ) 4 d x = [ -1 2 ( 2 x + 1 ) 3 ] 0 1 = 13 27

b

0 1 x ( x 2 + 1 ) 4 d x = [ -1 6 ( x 2 + 1 ) 3 ] 0 1 = 7 48

c

1 2 ( x + 1 ) 2 x 4 d x = [ -1 x 2 3 x 2 1 3 x 3 ] 1 2 = 1 7 24

d

-3 1 -2 3 2 x d x = [ 2 3 2 x ] -3 1 = -4

Opgave 10
a

Nulpunten ( ± 2 , 0 ) en ( 4 , 0 ) .
Max. f ( -0,43 ) 8,45 en min. f ( 3,09 ) -2,52 .

b

De oppervlakte van V is -2 2 f ( x ) d x = [ 1 8 x 4 2 3 x 3 x 2 + 8 x ] -2 2 + [ 1 8 x 4 2 3 x 3 x 2 + 8 x ] 2 4 = 24 2 3 .

c

De raaklijn heeft vergelijking y = -4 x + 8 .
De oppervlakte van W is 0 2 f ( x ) d x 0 2 ( -4 x + 8 ) d x = 2 3 .

Opgave 11
a

Nulpunten berekenen geeft ( ± 3 , 0 ) en ( 0 , 0 ) .
De gevraagde oppervlakte is 2 0 3 f ( x ) d x = 4,5 .

b

0 p f ( x ) d x = p 3 f ( x ) d x geeft: 3 2 p 2 - 1 4 p 4 = 9 4 - 3 2 p 2 + 1 4 p 4 en dus 2 p 4 - 12 p 2 + 9 = 0 .
Dit levert op p 2 = 12 ± 72 4 en dus p 0,94 .

Opgave 12
a

f ( x ) = - x -2 + 2 x -3 + 3 x -4 geeft F ( x ) = 1 x - 1 x 2 - 1 x 3 + c .

b

f ( x ) = ( 2 x + 5 ) 3,5 geeft F ( x ) = 1 9 ( 2 x + 5 ) 4 2 x + 5 + c .

c

f ( x ) = - 1 3 -3 x 2 ( 6 - x 3 ) 0,5 geeft F ( x ) = - 2 9 ( 6 - x 3 ) 6 - x 3 + c .

d

f ( x ) = 1 2 2 x ( 1 + x 2 ) -0,5 geeft F ( x ) = 1 + x 2 + c .

Opgave 13
a

Omdat f ( x ) = x -1 en bij het toepassen van de machtsregel voor primitiveren krijg je dan F ( x ) = 1 0 x 0 en delen door nul geeft geen reële waarden.

b

Met de GR vind je ongeveer 1,386.

c

Omdat f voor x = 0 een verticale asymptoot heeft. Maar je zou vanwege de symmetrie van de grafiek denken dat -1 1 1 x d x = 0 .

Opgave 14
a

f ( x ) = ( 3 x + 1 ) 1 5 geeft F ( x ) = 5 18 ( 3 x + 1 ) 3 x + 1 5 + c en dus is 0 1 3 x + 1 5 d x = 10 9 4 5 - 5 18 .

b

f ( x ) = 2 - x -2 geeft F ( x ) = 2 x + 1 x + c en dus is 1 4 2 x 2 - 1 x 2 d x = 5,25 .

c

f ( x ) = 2 2 x ( 1 + x 2 ) -2 geeft F ( x ) = 2 1 + x 2 + c en dus is -1 1 4 x ( 1 + x 2 ) 2 d x = 2 .

Opgave 15

Nulpunten: -2 x + 3 x 2 3 = 0 geeft 27 x 2 = 8 x 3 en dus x = 0 x = 27 8 .
Nu is f ( x ) = -2 x + 3 x 2 3 , dus F ( x ) = - x 2 + 1,8 x x 2 3 + c .
De gevraagde oppervlakte is 0 27 8 f ( x ) d x = [ F ( x ) ] 0 27 8 2,28 .

verder | terug