Sari la conținut
LECȚIA 14.2 · MATEMATICĂ

Integrala definită și calculul ariilor

Formula Leibniz-Newton, proprietățile integralei definite și aria subgraficului.

Conținut verificat

Formula Leibniz-Newton

Dacă FF e o primitivă a lui ff pe [a,b][a, b]:

∫abf(x) dx=F(b)−F(a)\int_a^b f(x) \, dx = F(b) - F(a)

Exemple rezolvate

1. ∫01x2 dx=x33∣01=13−0=13\displaystyle\int_0^1 x^2 \, dx = \left. \dfrac{x^3}{3} \right|_0^1 = \dfrac{1}{3} - 0 = \dfrac{1}{3}.

2. ∫12(2x+1) dx=(x2+x)∣12=6−2=4\displaystyle\int_1^2 (2x + 1) \, dx = \left. (x^2 + x) \right|_1^2 = 6 - 2 = 4.

3. ∫0πsin⁡x dx=(−cos⁡x)∣0π=1+1=2\displaystyle\int_0^{\pi} \sin x \, dx = \left. (-\cos x) \right|_0^{\pi} = 1 + 1 = 2.

Proprietăți utile

∫ab(f+g)=∫abf+∫abg,∫abcf=c∫abf\int_a^b (f + g) = \int_a^b f + \int_a^b g, \qquad \int_a^b c f = c \int_a^b f ∫abf=∫acf+∫cbf(aditivitatea la interval)\int_a^b f = \int_a^c f + \int_c^b f \quad (\text{aditivitatea la interval})

Aria subgraficului

Pentru ff CONTINUĂ și POZITIVĂ pe [a,b][a, b], aria mulțimii cuprinse între grafic, axa OxOx și dreptele x=ax = a, x=bx = b:

A=∫abf(x) dx\mathcal{A} = \int_a^b f(x) \, dx

Exemplu. Aria subgraficului lui f(x)=x2f(x) = x^2 pe [0,1][0, 1] este 13\dfrac{1}{3} (calculată mai sus).

Dacă ff e negativă pe interval, aria e −∫abf-\int_a^b f; în general A=∫ab∣f(x)∣dx\mathcal{A} = \int_a^b |f(x)| dx.

Aria dintre două grafice

A=∫ab(f(x)−g(x)) dxunde f≥g pe [a,b]\mathcal{A} = \int_a^b (f(x) - g(x)) \, dx \quad \text{unde } f \ge g \text{ pe } [a,b]

Exemplu. Aria dintre f(x)=xf(x) = x și g(x)=x2g(x) = x^2 pe [0,1][0, 1]: ∫01(x−x2)dx=12−13=16\displaystyle\int_0^1 (x - x^2) dx = \dfrac{1}{2} - \dfrac{1}{3} = \dfrac{1}{6}.

Greșeli frecvente

  1. Ordinea în Leibniz-Newton: F(b)−F(a)F(b) - F(a), nu invers; inversarea schimbă semnul.
  2. Aria e mereu POZITIVĂ: dacă integrala iese negativă, funcția era negativă pe interval, ia modulul.
  3. La aria dintre grafice, verifică ÎNTÂI care funcție e deasupra.
EXPLOREAZĂ INTERACTIV