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Forum "Uni-Analysis" - Unbestimmte Integrale
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Unbestimmte Integrale: Frage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:43 Sa 12.02.2005
Autor: spass234

Habe ein Problem mit folgendem unbestimmten Integral:

[mm] \integral_{}^{}{(\bruch {(\wurzel {x}-1)^3}{x})dx} [/mm]

Ich habe das ganze zunächst vereinfacht:


[mm] \integral_{}^{}{({{x^\bruch{3}{2}+3x+3x^\bruch{1}{2}}+\bruch{1}{x}})}dx [/mm]

Tja und nun mein Problem, wie bilde ich davon die stammfunktion. Ich weiss schon, das es die umkehrung vom ableiten ist ("aufleiten"). also wäre hier z.b 1/x --> ln x. Mir fällt das ganze nur ein bissl schwer, ich meine dieses "andersrum-denken". Gibt es da sowas wie n vorgehensweise?

mfg

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt

        
Bezug
Unbestimmte Integrale: Potenzregel beim Integrieren
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:12 Sa 12.02.2005
Autor: Loddar

Hallo Spass234 [lol]

> Habe ein Problem mit folgendem unbestimmten Integral:
> [mm]\integral_{}^{}{(\bruch {(\wurzel {x}-1)^3}{x})dx}[/mm]
>  
> Ich habe das ganze zunächst vereinfacht:
> [mm]\integral_{}^{}{({{x^\bruch{3}{2}+3x+3x^\bruch{1}{2}}+\bruch{1}{x}})}dx[/mm]

[notok]

[aufgemerkt] Du muß mit den Vorzeichen aufpassen!!
[mm] $(a-b)^3 [/mm] \ = \ [mm] a^3 \red{-} [/mm] 3a^2b + [mm] 3ab^2 \red{-} b^3$ [/mm]

Damit wird:
[mm]\integral_{}^{}{\bruch{x^\bruch{3}{2} \red{-}3x+3x^\bruch{1}{2} \red{-} 1}{x} \ dx}[/mm]

[mm]= \ \integral_{}^{}{ \left( \bruch{x^\bruch{1}{2} - 3+3x^{-\bruch{1}{2}} - \bruch{1}{x} \right) \ dx}[/mm]


  

> Tja und nun mein Problem, wie bilde ich davon die
> stammfunktion. Ich weiss schon, das es die umkehrung vom
> ableiten ist ("aufleiten"). also wäre hier z.b 1/x --> ln
> x. Mir fällt das ganze nur ein bissl schwer, ich meine
> dieses "andersrum-denken". Gibt es da sowas wie n
> vorgehensweise?

Na klar! Wie beim Ableiten gibt es beim Integrieren die MBPotenzregel !!

Es gilt : [mm] $\integral_{}^{} {x^n \ dx} [/mm] \ = \ [mm] \bruch{x^{n+1}}{n+1} [/mm] \ + \ C$


Kommst Du damit weiter?

Poste doch mal Deine Ergebnisse ...


Gruß
Loddar


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Unbestimmte Integrale: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:05 Sa 12.02.2005
Autor: spass234

Eingabefehler: "{" und "}" müssen immer paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)

Das mit der 2.binom. Formel habe ich nun verstanden. Man muss quasi a und b als absolutwert verwenden. also das "-" aussen vor lassen b=1.  aber wie kommst du auf den 2ten schritt?

$ = \ \integral_{}^{}{ \left( \bruch{x^\bruch{1}{2} - 3+3x^{-\bruch{1}{2}} - \bruch{1}{x} \right) \ dx} $

?

thx markus

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Bezug
Unbestimmte Integrale: Erläuterung
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:20 Sa 12.02.2005
Autor: Loddar

Hallo Markus!

> aber wie kommst du auf den 2ten schritt?
>  
> [mm]= \ \integral_{}^{}{ \left( \bruch{x^\bruch{1}{2} - 3+3x^{-\bruch{1}{2}} - \bruch{1}{x} \right) \ dx}[/mm]

Ich habe nach dem Auflösen (asumultiplizieren) der Klammer im Zähler durch $x$ geteilt gemäß den geltenden MBPotenzgesetzen:

[mm] $a^m [/mm] \ : \ [mm] a^n [/mm] \ = \ [mm] a^{m-n}$ [/mm]


[mm] $\integral_{}^{}{\bruch{x^\bruch{3}{2} - 3x + 3x^\bruch{1}{2} - 1}{x} \ dx}$ [/mm]

$= \ [mm] \integral_{}^{}{\left( \bruch{x^\bruch{3}{2}}{x} - \bruch{3x}{x} + \bruch{3x^\bruch{1}{2}}{x} - \bruch{1}{x} \right) \ dx}$ [/mm]

$= \ [mm] \integral_{}^{}{ \left( x^{\bruch{3}{2}-1} - 3 + 3*x^{\bruch{1}{2}-1} - \bruch{1}{x} \right) \ dx}$ [/mm]

$= \ [mm] \integral_{}^{}{ \left( x^\bruch{1}{2} - 3 + 3x^{-\bruch{1}{2}} - \bruch{1}{x} \right) \ dx}$ [/mm]


Nun klar(er) ??
Und nun mit der MBPotenzregel die Stammfunktion bilden ...

Loddar


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Unbestimmte Integrale: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:21 Sa 12.02.2005
Autor: spass234

alles klar schon bverstanden.

als ergebnis habe ich nun


[mm]\bruch{2}{3}\wurzel{x^3}-3x+6\wurzel{x}-\ln{ x}+C[/mm]

raus.


thx für die hilfe loddar

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Unbestimmte Integrale: Stimmt !!
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:25 Sa 12.02.2005
Autor: Loddar

.

> als ergebnis habe ich nun
> [mm]\bruch{2}{3}\wurzel{x^3}-3x+6\wurzel{x}-\ln{ x}+C[/mm]
> raus.

[daumenhoch] Ganz genau ...



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Unbestimmte Integrale: Neue Frage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:51 Sa 12.02.2005
Autor: spass234

In meinem Raubzug durch die Matheaufgaben bin ich nun bei dieser Aufgabe angelangt:


[mm]\integral_{}^{}{x \sinh{(x^2)} dx} [/mm]


ok ich weiß,dass man hier die substitutionsmethode anwendet.

[mm]t=x^2[/mm]

also würde das ganze dann ja so aussehen:

[mm]\integral_{}^{}{x \sinh{(t)} dx} [/mm]

aber wie nun weiter?

mfg markus

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Unbestimmte Integrale: Neue Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:14 Sa 12.02.2005
Autor: Loddar

Hallo Markus!


> [mm]\integral_{}^{}{x \sinh{(x^2)} dx}[/mm]
>  
> ok ich weiß,dass man hier die substitutionsmethode
> anwendet.
>  
> [mm]t=x^2[/mm]

[daumenhoch]


> also würde das ganze dann ja so aussehen:
> [mm]\integral_{}^{}{x \sinh{(t)} dx}[/mm]

Du mußt aber konsequent alle $x$ durch $t$ ersetzen, vor allem auch das $dx$.

Es gilt ja: $t' \ = \ [mm] \bruch{dt}{dx} [/mm] \ = \ 2x$   [mm] $\gdw$ [/mm]   $dx \ = \ [mm] \bruch{dt}{2x}$. [/mm]

Dies' setzen wir nun ein in unser Integral:
[mm] $\integral_{}^{}{x \sinh(t) \ \bruch{dt}{2x}}$ [/mm]

Kürzen und [mm] $\bruch{1}{2}$ [/mm] vor das Integral ziehen:
[mm] $\bruch{1}{2} [/mm] * [mm] \integral_{}^{}{\sinh(t) \ dt}$ [/mm]

Nun "normal" integrieren ...


Gruß
Loddar


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Bezug
Unbestimmte Integrale: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 03:55 So 13.02.2005
Autor: spass234

das mit dem [mm]dx[/mm] und dem [mm]dt[/mm] war nur ein schreibfehler.

entscheidene frage für mich: wie kommt man auf das [mm]\bruch{1}{2}[/mm]?

mfg markus

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Unbestimmte Integrale: Erläuterung
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:03 So 13.02.2005
Autor: Loddar

Guten Morgen Markus!

Der Faktor [mm] $\bruch{1}{2}$ [/mm] entsteht beim Umwandeln von $dx$ in $dt$.
(Diese beiden darf ich nicht einfach so vertauschen!)


Substitution: $t \ = \ t(x) \ = \ [mm] x^2$ [/mm]

$t'(x) \ = \ [mm] \bruch{dt}{dx} [/mm] \ = \ [mm] \red{2}*x$ [/mm]   $| \ * \ dx \ \ :  [mm] (\red{2}x)$ [/mm]
[mm] $\gdw$ [/mm]
$dx \ = \ [mm] \bruch{dt}{\red{2}x} [/mm] \ = \ [mm] \red{\bruch{1}{2}} [/mm] * [mm] \bruch{dt}{x}$ [/mm]

Diesen Ausdruck nun - wie oben beschrieben - einsetzen in's Integral, $x$ kürzen sowie den Bruch vor das Integral ziehen ...


Nun klar(er) ??

Loddar


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Bezug
Unbestimmte Integrale: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 10:57 So 13.02.2005
Autor: spass234

jo alles klar das leuchtet ein. ;-)

thx markus

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