👤

Se consideră funcţiile [tex]$f:(0,+\infty) \rightarrow \mathbb{R}, f(x)=\frac{1-3 \ln x}{x^{4}}$[/tex] şi [tex]$F:(0,+\infty) \rightarrow \mathbb{R}, F(x)=\frac{\ln x}{x^{3}}$[/tex].

[tex]$5 p$[/tex] a) Arătați că funcția [tex]$F$[/tex] este o primitivă a funcției [tex]$f$[/tex].
[tex]$5 \mathbf{p}$[/tex] b) Calculați [tex]$\int_{1}^{e} f(x) d x$[/tex]
[tex]$5 \mathbf{p}$[/tex] c) Arătați că [tex]$\int_{e}^{e^{2}} x^{2} F(x) d x=\frac{3}{2}$[/tex]


Răspuns :

[tex]f(x)=\frac{1-3 \ln x}{x^{4}}[/tex]

[tex]F(x)=\frac{\ln x}{x^{3}}[/tex]

a) F este o primitiva a lui f, inseamna ca F'(x)=f(x)

Vom calcula F'(x) folosind formula [tex](\frac{f}{g}) '=\frac{f'g-fg'}{g^2}[/tex]

[tex]F'(x)=(\frac{\ln x}{x^{3}})'=\frac{\frac{1}{x}\times x^3-3x^2\times lnx }{x^6} =\frac{x^2-3x^2\times lnx }{x^6}[/tex]

Dam factor comun la numarator pe x² si simplificam cu numitorul si obtinem:

[tex]F'(x)=\frac{x^2(1-3lnx)}{x^6} =\frac{1-3lnx}{x^4} =f(x)[/tex]⇒F este o primitiva a lui f

b)

Ne folosim de punctul a, F'(x)=f(x)⇒

[tex]\int\limits^e_1 {f(x)} \, dx =F(x)|_1^e=\frac{lnx}{x^3}|_1^e=\frac{lne}{e^3}-\frac{ln1}{1^3}=\frac{1}{e^3}[/tex]

c)

[tex]\int\limits^{e^2}_e {x^2\times \frac{lnx}{x^3} } \, dx =\int\limits^{e^2}_e {\frac{lnx}{x} } \, dx =\int\limits^{e^2}_e {lnx\times (lnx)' } \, dx =\frac{1}{2}ln^2x |_e^{e^2}=\frac{1}{2}ln^2e^2-\frac{1}{2} ln^2e =2-\frac{1}{2}=\frac{3}{2}[/tex]

Nota:

[tex]\frac{1}{x} =(lnx)'\\\\(ln^2x)'=2lnx\times (lnx)'=\frac{2lnx}{x}[/tex]

Un exercitiu similar de bac gasesti aici: https://brainly.ro/tema/55614

#BAC2022

#SPJ4