14-16 ANNI · INTRODUZIONE AVANZATA
Introduzione agli integrali
Primitive, costante C e integrali definiti.
Prima di iniziare: Avanzato: derivate, polinomi e frazioni. Prima studia la lezione sulle derivate.
Primitive e integrali definiti
Percorso avanzato introduttivo. Prima affronta le derivate; servono anche polinomi, frazioni e funzioni.
Una primitiva F di f soddisfa F′ = f. L’integrale indefinito raccoglie le primitive F(x) + C: derivare una costante dà zero.
Per un intero n ≥ 0, una primitiva di axⁿ è [a/(n+1)]x^(n+1). Aumenta l’esponente e dividi per il nuovo esponente.
Per le funzioni continue di questi esercizi, l’integrale definito da a a b si calcola F(b) − F(a). Le due costanti si cancellano.
Se f è non negativa su [a,b], con a ≤ b, l’integrale è l’area sotto il grafico. In generale è un’area con segno: le parti sotto l’asse x contribuiscono negativamente.
108 esercizi in 3 tappe nel gioco. La scheda propone 3 esercizi con spazio per i passaggi. Gli esempi qui sotto mostrano il metodo.
TAPPA 1 · PRIMI PASSI
Trova una primitiva generale di 2x^1, cioè l’integrale indefinito.
Aumenta l’esponente di 1 e dividi il coefficiente per il nuovo esponente.
- Il nuovo esponente è 1 + 1 = 2.
- Il coefficiente diventa 2 ÷ 2 = 1.
- Ottieni x^2 + C. La costante C rappresenta tutte le primitive.
- Controllo: la derivata di x^2 + C è 2x^1.
Risposta: x^2 + C
Prova questa tappaTAPPA 2 · IN CAMMINO
Calcola l’integrale definito di (1x + 2) da 0 a 2.
Trova una primitiva F, poi calcola F(b) − F(a).
- Una primitiva è F(x) = (1/2)x² + 2x.
- F(2) = (1/2) × 2² + 2 × 2 = 6.
- F(0) = 0; quindi l’integrale vale 6.
- La costante della primitiva si cancella nella differenza.
Risposta: 6
Prova questa tappaTAPPA 3 · LA SFIDA
Calcola l’integrale definito di (1x + 2)² da 0 a 2.
Una primitiva è (ax+b)³/(3a), se a è diverso da zero.
- Una primitiva è F(x) = (1x + 2)³ / 3.
- F(2) = 4³ / 3; F(0) = 2³ / 3.
- Sottrai: (64 − 8) / 3 = 56/3.
- Qui la funzione è non negativa: l’integrale coincide con l’area sotto il grafico.
Risposta: 56/3
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