Wolframalpha sbaglia il calcolo dell'integrale?
Ciao a tutti, ero alle prese con un integrale sempre, e per controllare il risultato sono andato su Wolframalpha, ma da un risultato diverso. Com'è possibile?
C'è da calcolare $ \int_(-\pi/4)^(\pi/4) cos(x)\sin^2(x)dx $
allora l'integrale si calcola facilmente
perchè è della forma $ \int f'(x)f^(\alpha)(x)dx= (f^(\alpha+1)(x))/(\alpha+1)+C $
Ok, quindi vado a calcolare
$ 1/3 \cdot [sin^(3)(-\pi/4)-\sin^3(\pi/4)]=1/3 \cdot [(-\sqrt(2)/(2))^3-(\sqrt(2)/(2))^3] $
Allora, ovviamente esce un numero negativo
$ 1/3\cdot [- (\sqrt(2))^3/(2^3)-(\sqrt(2))^3/(2^3)]=1/3\cdot (-2(\sqrt(2))^3)/(2^3) $
perché invece per Wolframalpha il risultato è positivo?.. secondo lui viene $ (1)/(3\sqrt(2)) $
Vi lascio qui in link.. clicca qui
C'è da calcolare $ \int_(-\pi/4)^(\pi/4) cos(x)\sin^2(x)dx $
allora l'integrale si calcola facilmente
perchè è della forma $ \int f'(x)f^(\alpha)(x)dx= (f^(\alpha+1)(x))/(\alpha+1)+C $
Ok, quindi vado a calcolare
$ 1/3 \cdot [sin^(3)(-\pi/4)-\sin^3(\pi/4)]=1/3 \cdot [(-\sqrt(2)/(2))^3-(\sqrt(2)/(2))^3] $
Allora, ovviamente esce un numero negativo
$ 1/3\cdot [- (\sqrt(2))^3/(2^3)-(\sqrt(2))^3/(2^3)]=1/3\cdot (-2(\sqrt(2))^3)/(2^3) $
perché invece per Wolframalpha il risultato è positivo?.. secondo lui viene $ (1)/(3\sqrt(2)) $
Vi lascio qui in link.. clicca qui
Risposte
Nell'intervallo $[-\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{4}]$ la funzione integranda è non negativa in quanto prodotto di funzioni non negative, sicché l'integrale dovrà necessariamente essere non negativo per monotonia. Ho l'impressione che tu abbia inavvertitamente invertito gli estremi di integrazione.
Concordo pesantemente con Mathita, mi sento anche di confermare la sua ultima parte sugli estremi di integrazione; infatti calcoli erroneamente questa parte
Sostituendo $f(-\frac{pi}{4})-f(\frac{pi}{4})$, invece di $f(\frac{pi}{4})-f(-\frac{pi}{4})$; questo è sbagliato, in quanto per il teorema fondamentale del calcolo integrale
$$\int_a^b f(x) dx= F(b)-F(a)$$
Dove $F$ è una primitiva di $f$.
"21zuclo":
$ 1/3 \cdot [sin^(3)(-\pi/4)-\sin^3(\pi/4)]=1/3 \cdot [(-\sqrt(2)/(2))^3-(\sqrt(2)/(2))^3] $
Sostituendo $f(-\frac{pi}{4})-f(\frac{pi}{4})$, invece di $f(\frac{pi}{4})-f(-\frac{pi}{4})$; questo è sbagliato, in quanto per il teorema fondamentale del calcolo integrale
$$\int_a^b f(x) dx= F(b)-F(a)$$
Dove $F$ è una primitiva di $f$.
Ciao 21zuclo,
Ha ragione WolframAlpha e coloro che mi hanno preceduto nella risposta, infatti si ha:
$\int cos x sin^2 x dx = (sin^3 x)/3 + c $
Pertanto si ha:
$\int_{-\pi/4}^{\pi/4} cos x sin^2 x dx = [ (sin^3 x)/3]_{-\pi/4}^{\pi/4} = 1/3 [sin^3 (\pi/4) - sin^3 (-\pi/4)] = 1/3 [1/(2\sqrt{2}) + 1/(2\sqrt{2})] = 1/(3\sqrt{2}) = sqrt{2}/6 $
"21zuclo":
perché invece per Wolframalpha il risultato è positivo?
Ha ragione WolframAlpha e coloro che mi hanno preceduto nella risposta, infatti si ha:
$\int cos x sin^2 x dx = (sin^3 x)/3 + c $
Pertanto si ha:
$\int_{-\pi/4}^{\pi/4} cos x sin^2 x dx = [ (sin^3 x)/3]_{-\pi/4}^{\pi/4} = 1/3 [sin^3 (\pi/4) - sin^3 (-\pi/4)] = 1/3 [1/(2\sqrt{2}) + 1/(2\sqrt{2})] = 1/(3\sqrt{2}) = sqrt{2}/6 $
Cavolo, che errore scemo!.
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