Qual é o valor médio da função f (x) = cos (x / 2) no intervalo [-4,0]?

Qual é o valor médio da função f (x) = cos (x / 2) no intervalo [-4,0]?
Anonim

Responda:

# 1 / 2sin (2) #aproximadamente #0.4546487#

Explicação:

O valor médio # c # de uma função # f # no intervalo # a, b # É dado por:

# c = 1 / (b-a) int_a ^ bf (x) dx #

Aqui, isso se traduz no valor médio de:

# c = 1 / (0 - (- 4)) int _ (- 4) ^ 0cos (x / 2) dx #

Vamos usar a substituição # u = x / 2 #. Isso implica que # du = 1 / 2dx #. Podemos então reescrever a integral como tal:

# c = 1 / 4int _ (- 4) ^ 0cos (x / 2) dx #

# c = 1 / 2int _ (- 4) ^ 0cos (x / 2) (1 / 2dx) #

Dividindo-se #1/4# para dentro #1/2*1/2# permite # 1 / 2dx # estar presente na integral para que possamos facilmente fazer a substituição # 1 / 2dx = du #. Nós também precisamos mudar os limites em limites de #você#, não # x #. Para fazer isso, pegue a corrente # x # limites e ligá-los em # u = x / 2 #.

# c = 1 / 2int _ (- 2) ^ 0cos (u) du #

Esta é uma integral comum (note que # d / dxsin (x) = cos (x) #):

# c = 1/2 sin (u) _ (- 2) ^ 0 #

Avaliando:

# c = 1/2 (sin (0) -sin (-2)) #

# c = -1 / 2sin (-2) #

Observe que #sin (-x) = - sin (x) #:

# c = 1 / 2sin (2) #

#c approx0.4546487 #