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Ableiten und integrieren: e-Funktion
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:10 Do 17.11.2005
Autor: Norman

Hi,

Ich wollte mal fragen ob meine Ableitungen und integrationen richtig sind.
Die Funktionen lauten:

(1) [mm] f(x)=x³*e^{x²} [/mm]

(2) [mm] f(x)=x*e^{x²} [/mm]

(3) f(x)= [mm] \bruch{e^{x}-e^{-x}}{e^{x}+e^{-x}} [/mm]

Als Ableitung habe ich dann:

(1) f'(x)= [mm] x²*e^{x²}(3+2x²) [/mm]

(2) f'(x)= [mm] e^{x²}(1+2x²) [/mm]

(3) f'(x)=  [mm] \bruch{4e^{-x²}}{(e^{x}+e^{-x})²} [/mm]

Integriert habe ich das raus:

(1) F(x)= [mm] \bruch{1}{2}*x²e²+c [/mm]

(2) F(x)= [mm] \bruch{1}{2}*e^{x²}+c [/mm]

Die letzte habe ich leider nicht da ich da nicht weis welche Regel ich dort anwenden muss da wir dort einen Bruch vorliegen haben.

Ach ja eine Frage hätte ich noch undzwar was muss ich machen wenn die Aufgabenstellung lautet : "Beweisen Sie , dass für x > 0 gilt:

ln x = -2*ln( [mm] \bruch{1}{ \wurzel{x}}) [/mm]

Muss ich dort nach x umatellen? Und was mache ich mit ln x

        
Bezug
Ableiten und integrieren: Kontrolle
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:27 Do 17.11.2005
Autor: MathePower

Hallo Norman,

> Ich wollte mal fragen ob meine Ableitungen und
> integrationen richtig sind.
>  Die Funktionen lauten:
>  
> (1) [mm]f(x)=x³*e^{x²}[/mm]
>  
> (2) [mm]f(x)=x*e^{x²}[/mm]
>  
> (3) f(x)= [mm]\bruch{e^{x}-e^{-x}}{e^{x}+e^{-x}}[/mm]
>  
> Als Ableitung habe ich dann:
>  
> (1) f'(x)= [mm]x²*e^{x²}(3+2x²)[/mm]

[ok]

>  
> (2) f'(x)= [mm]e^{x²}(1+2x²)[/mm]

[ok]

>  
> (3) f'(x)=  [mm]\bruch{4e^{-x²}}{(e^{x}+e^{-x})²}[/mm]


Das stimmt nicht. [notok]

>  
> Integriert habe ich das raus:
>  
> (1) F(x)= [mm]\bruch{1}{2}*x²e²+c[/mm]

Stammfunktion stimmt nicht. [notok]

>  
> (2) F(x)= [mm]\bruch{1}{2}*e^{x²}+c[/mm]

[ok]

>  
> Die letzte habe ich leider nicht da ich da nicht weis
> welche Regel ich dort anwenden muss da wir dort einen Bruch
> vorliegen haben.

Schaue Dir mal die Funktion genauer an, dann stellst Du fest, daß das Ableitung durch Funktion ist.

>  
> Ach ja eine Frage hätte ich noch undzwar was muss ich
> machen wenn die Aufgabenstellung lautet : "Beweisen Sie ,
> dass für x > 0 gilt:
>  
> ln x = -2*ln( [mm]\bruch{1}{ \wurzel{x}})[/mm]
>  
> Muss ich dort nach x umatellen? Und was mache ich mit ln x

Wende hier auf die rechte Seite die Logarithmengesetze an.

Gruß
MathePower

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Bezug
Ableiten und integrieren: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:01 Do 17.11.2005
Autor: Norman

Also bei der Ableitung der Dritten habe ich dann das raus:

f'(x)= [mm] \bruch{(e^{x}+e^{-x})²-(e^{x}-e^{-x})²}{(e^{x}+e^{-x})²} [/mm]

Bei den anderen find ich den Fehler einfach nicht



Bezug
                        
Bezug
Ableiten und integrieren: Richtig! Und weiter ...
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:10 Do 17.11.2005
Autor: Loddar

Hallo Norman!


> f'(x)= [mm]\bruch{(e^{x}+e^{-x})²-(e^{x}-e^{-x})²}{(e^{x}+e^{-x})²}[/mm]


[daumenhoch] Aber hier kann man im Zähler noch deutlich zusammenfassen ...


Gruß
Loddar


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Ableiten und integrieren: Kontrollergebnis
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:26 Do 17.11.2005
Autor: Loddar

Hallo Norman!


> (1) [mm]f(x)=x³*e^{x²}[/mm]

> (1) F(x)= [mm]\bruch{1}{2}*x²e²+c[/mm]

Du musst hier zunächst substituieren $z \ := \ [mm] x^2$ [/mm] und anschließend mittels partieller Integration vorgehen.


Mein Ergebnis (bitte nachrechnen): $F(x) \ = \ [mm] \bruch{1}{2}*e^{x^2}*\left(x^2-1\right) [/mm] \ + \ C$


Gruß
Loddar


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Bezug
Ableiten und integrieren: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:48 Do 17.11.2005
Autor: Norman

Also wenn ich da substituiert habe dann habe ich

[mm] \integral_{}^{} [/mm] { [mm] \bruch{1}{2}*x²*e^{z}dz} [/mm]

Kann ich jetzt eindach wieder für z=x² schreiben und dann das dz wieder durch dx ersetzen , weil sonst muss ich ja nach z integrieren und dann würde doch  [mm] \bruch{1}{2}x² [/mm] wegfallen , oder sehen ich da was falsch??

Bezug
                        
Bezug
Ableiten und integrieren: nochmal z = x²
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:01 Do 17.11.2005
Autor: Loddar

Hallo Norman!


> [mm]\integral{\bruch{1}{2}*x²*e^{z}dz}[/mm]
>
> Kann ich jetzt eindach wieder für z=x² schreiben

[daumenhoch] Genau richtig!


> und dann das dz wieder durch dx ersetzen , weil sonst muss ich ja
> nach z integrieren

Nein, Du darfst jetzt nach $z_$ integrieren, was mit der partiellen Integration nun schnell gemacht ist ;-) .

Im Ernst: das $dz_$ bleibt jetzt erstmal. Und wenn Du [mm] $x^2$ [/mm] ersetzt hast, kommt auch nur noch die Variable $z_$ in Deinem Integral vor.


Gruß
Loddar


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Bezug
Ableiten und integrieren: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:28 Do 17.11.2005
Autor: Norman

So habe jetzt mal die aufgabe mit dem Bruch integriert.
Da habe ich den den kompletten nenner =z gesetzt und habe dann

[mm] \integral_{}^{} {\bruch{e^{x}-e{-x}}{z}} [/mm]    .Dann müsste da ja

[mm] \bruch{1}{e^{x}-e{-x}} [/mm] +c rauskommen, oder?

Bezug
                        
Bezug
Ableiten und integrieren: Ansatz okay ...
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:41 Do 17.11.2005
Autor: Loddar

Hallo Norman!


> Da habe ich den den kompletten nenner =z gesetzt

[daumenhoch] Genau die richtige Idee!


> [mm]\integral_{}^{} {\bruch{e^{x}-e^{-x}}{z}}[/mm]

[notok] Hast Du denn auch $dx_$ durch $dz_$ ersetzt?

Dann kürzt sich nämlich einiges raus, und es verbleibt ein Standard-Integral.


Noch kürzer geht es allerdings, wenn man sieht, dass der Zähler exakt der Ableitung des Nenners entspricht.

Da gilt nämlich:  [mm] $\integral{\bruch{f'(x)}{f(x)} \ dx} [/mm] \ = \ [mm] \ln\left|f(x)\right| [/mm] \ + \ C$


Gruß
Loddar


Bezug
                                
Bezug
Ableiten und integrieren: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:11 Do 17.11.2005
Autor: Norman

Das wär dann also  [mm] \integral_{}^{} [/mm] { [mm] \bruch{1}{z}} [/mm] dz , oder?
Dann muss ich noch integrieren und das wieder ersezten und bin dann fertig.

Bezug
                                        
Bezug
Ableiten und integrieren: Ganz genauso!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:02 Fr 18.11.2005
Autor: Loddar

Guten Morgen Norman!


> Das wär dann also  [mm]\integral_{}^{}{\bruch{1}{z}dz}[/mm] , oder?

[ok]


> Dann muss ich noch integrieren und das wieder ersezten und
> bin dann fertig.

[ok] Genau ...


Gruß
Loddar


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