Darslar 25–26 · 2 ta dars · M. A. Mirzaahmedov, Sh. N. Ismailov, A. Q. Amanov (algebra va analiz asoslari), B. Q. Xaydarov (geometriya). Matematika 11-sinf, 1- va 2-qismlar, 1-nashr. «ZAMIN NASHR» MChJ, Toshkent, 2018
26
Taqribiy integrallash
Darslik, 2-qism: 10–12-betlar
MaqsadTo‘g‘ri to‘rtburchaklar va trapetsiyalar formulalari bilan aniq integralni taqribiy hisoblashni o‘rganish.
Ko‘p funksiyalarning boshlang‘ich funksiyasini elementar ko‘rinishda yozib bo‘lmaydi, shuning uchun aniq integralni taqribiy hisoblaymiz. [a; b] kesmani n ta teng bo‘lakka bo‘lamiz: h = (b − a)/n, bo‘linish nuqtalari xₖ = a + kh. Chap to‘g‘ri to‘rtburchaklar formulasi: ∫ₐᵇ f dx ≈ h · (y₀ + y₁ + … + yₙ₋₁), o‘ng to‘g‘ri to‘rtburchaklar formulasi: h · (y₁ + … + yₙ), bu yerda yₖ = f(xₖ). O‘rta nuqtalar formulasida har bir bo‘lakning o‘rtasidagi qiymat olinadi. Trapetsiyalar formulasi: ∫ₐᵇ f dx ≈ h · (y₀/2 + y₁ + … + yₙ₋₁ + yₙ/2); u chap va o‘ng yig‘indilarning o‘rtachasiga teng. O‘suvchi funksiya uchun chap yig‘indi kam, o‘ng yig‘indi ko‘p baholaydi; n qancha katta bo‘lsa, aniqlik shuncha yuqori.
Namunalar
∫₀¹ x² dx ni n = 4 da baholaymiz: h = 0,25, y = 0; 0,0625; 0,25; 0,5625; 1. Chap: 0,25 · 0,875 = 0,21875; o‘ng: 0,25 · 1,875 = 0,46875; trapetsiya: o‘rtachasi 0,34375. Aniq qiymat 1/3 ≈ 0,3333, ya’ni trapetsiya xatosi taxminan 0,01.
∫₀² x³ dx (aniq 4) ni trapetsiya formulasi bilan n = 4 da hisoblaymiz: h = 0,5; y = 0; 0,125; 1; 3,375; 8. Yig‘indi: 0/2 + 0,125 + 1 + 3,375 + 8/2 = 8,5; natija 0,5 · 8,5 = 4,25. Funksiya qavariq (pastga bukilgan), shuning uchun trapetsiyalar integralni biroz ortiq baholadi.
Sinfda faoliyat
«Jadvaldan integral»: tezlik o‘lchovlari berilgan: t = 0, 1, 2, 3, 4 s da v = 0; 3; 5; 6; 6 m/s. Trapetsiyalar formulasi bilan 4 sekundda o‘tilgan yo‘lni (∫v dt) toping va uni to‘g‘ri to‘rtburchaklar natijasi bilan solishtiring.
Mashq
1
∫₀² x² dx ni n = 2 da chap to‘g‘ri to‘rtburchaklar formulasi bilan toping.
1
2
∫₀² x² dx ni n = 2 da trapetsiyalar formulasi bilan toping.
3
3
∫₀³ x dx ni n = 3 da o‘ng to‘g‘ri to‘rtburchaklar formulasi bilan toping.
6
4
O‘suvchi funksiya uchun chap yig‘indi nima uchun integraldan kichik chiqadi?
Har bir bo‘lakda chap chetdagi qiymat eng kichik, shuning uchun to‘g‘ri to‘rtburchak grafikdan pastda qoladi va yuzasi egri trapetsiya yuzasidan kam bo‘ladi.