Richtiges Ergebniss? < Integralrechnung < Analysis < Oberstufe < Schule < Mathe < Vorhilfe
 
 
   | 
  
 
  
   
    
     
	  
	   Ich habe eine Aufgabe gerechnet und auch ein Ergebnis raus, weiß aber nicht, ob ich das richtig gemacht habe.
 
Also, meine Aufgabe ist:
 
 
f(x)= [mm] \bruch{8}{2+3x}
 [/mm] 
 
Meine Rechnung sieht volgendermaßen aus:
 
 
u=2+3x
 
u'=3   => [mm] dx=\bruch{du}{3}
 [/mm] 
 
[mm] \integral_{}^{}{f(\bruch{8}{u}) dx} [/mm] = [mm] \integral_{}^{}{f(\bruch{8}{u}) \bruch{du}{3}} [/mm] = [mm] \bruch {1}{3}\integral_{}^{}{f(\bruch{8}{u}) }
 [/mm] 
 
[mm] \bruch{1}{3}*8 [/mm] ln u = [mm] \bruch{8}{3} [/mm] ln (3x+2)
 
 
Mein Ergebniss ist also: [mm] \bruch{8}{3} [/mm] ln (3x+2)
 
 
Ist das Richtig?
 
 
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt. 
 
 
      | 
     
    
   | 
  
 |          | 
 
 
   | 
  
 
  
   
    
     
	   | Status: | 
	   		           				(Antwort) fertig    |    | Datum: |  14:45 Mi 22.10.2008 |    | Autor: |  M.Rex |   
	   
	   Hallo
 
 
Das sieht gut aus, aber lass das f(...) im Integral weg. 
 
Also:
 
 
[mm] \integral\bruch{8}{2+3x}
 [/mm] 
[mm] \stackrel{u:=2+3x}=\integral\bruch{8}{u}dx
 [/mm] 
[mm] =\integral\bruch{8}{u}\bruch{du}{3}
 [/mm] 
[mm] =\bruch{1}{3}\integral\bruch{8}{u}du
 [/mm] 
[mm] =\bruch{8}{3}*\integral\bruch{1}{u}du
 [/mm] 
[mm] =\bruch{8}{3}*\ln(u)
 [/mm] 
[mm] =\bruch{8}{3}*\ln(2+3x)
 [/mm] 
 
Marius
 
 
      | 
     
    
   | 
  
 
 |   
|                  | 
  
 
   | 
  
 
  
   
    
     
	  
	   Das ist gut, das ich das Richtig habe. In der Zwischenzeit habe ich schon eine weitere Aufgabe versucht, allerdings habe ich etwas ganz anderes raus, als der Taschenrechner.
 
 
Aufgabe:
 
f(x)= [mm] \bruch{1}{x^2-9}
 [/mm] 
 
Meine Rechnung:
 
 
u= [mm] x^2-9
 [/mm] 
u'= 2x
 
 
f(x)= [mm] \bruch{1}{u} \bruch{du}{2x}
 [/mm] 
 
f(x)= [mm] \bruch{1}{2x u} [/mm] du
 
 
= [mm] \integral_{}^{}{\bruch {1}{2x u}}
 [/mm] 
 
= [mm] \bruch{1}{2x} [/mm] ln [mm] (x^2-9)
 [/mm] 
 
Irgendwo muss ein Fehler sein, ich weiß bloß nicht wo -.- Danke im Vorraus schoneinmal
 
 
      | 
     
    
   | 
  
 
 |   
|                          | 
   
 
   | 
  
 
  
   
    
     
	  
	  
  
> Das ist gut, das ich das Richtig habe. In der Zwischenzeit 
 
> habe ich schon eine weitere Aufgabe versucht, allerdings 
 
> habe ich etwas ganz anderes raus, als der Taschenrechner.
 
>  
 
> Aufgabe:
 
>  f(x)= [mm]\bruch{1}{x^2-9}[/mm]
 
>  
 
> Meine Rechnung:
 
>  
 
> u= [mm]x^2-9[/mm]
 
>  u'= 2x
 
>  
 
> f(x)= [mm]\bruch{1}{u} \bruch{du}{2x}[/mm]       
 
>  
 
> f(x)= [mm]\bruch{1}{2x u}[/mm] du
 
 
     diese Zeilen müssten anders notiert werden
 
     die linken Seiten "f(x)=" sind hier fehl am Platz !
 
 
     du könntest schreiben:
 
 
    [mm] \integral f(x)dx=\integral \bruch{1}{2x u}du
 [/mm] 
 
    Allerdings kann man dann das x nicht aus dem
 
    Integral herausziehen, weil zwischen x und der
 
    neuen Integrationsvariablen u eine Abhängigkeit
 
    besteht.
 
 
 
Weil in diesem Fall die Ableitung  u'  nicht konstant, sondern
 
von x abhängig ist, kommt man mit der Substitution  [mm] u=x^2-9
 [/mm] 
hier nicht weiter. Dass dein Ergebnis falsch ist, kannst du 
 
einsehen, wenn du es ableitest und konstatierst, dass die
 
Produkt- oder Quotientenregel, die du dazu brauchst, zu
 
einem komplizierteren Term als   [mm]\bruch{1}{x^2-9}[/mm]  führt.
 
 
Also, wie geht es denn in diesem Fall ?
 
Man kann die Funktion  f(x) anders notieren:
 
 
       f(x)= [mm]\bruch{1}{x^2-9}=\bruch{1}{(x-3)*(x+3)}\ =\ \bruch{1/6}{x-3}\ -\ \bruch{1/6}{x+3}[/mm]
 
 
oder
 
 
       [mm] f(x)=\bruch{1}{6}*\left(\bruch{1}{x-3}-\bruch{1}{x+3}\right)
 [/mm] 
 
Nun kann man gliedweise integrieren mit den linearen Substitu-
 
tionen  u=x-3  bzw. v=x+3.
 
 
Die Zerlegung des Bruches [mm] \bruch{1}{x^2-9} [/mm] in eine Summe
 
von Brüchen mit linearen Nennern ist eine sogenannte
 
 Partialbruchzerlegung.
 
 
 
 
 
 
 
 
     
 
 
 
      | 
     
    
   | 
  
 
 |   
|                                  | 
    
 
   | 
  
 
  
   
    
     
	  
	   also komme ich am ende auf folgendes ergebnis:
 
 
[mm] \bruch{-ln (\bruch{|x+3|}{|x-3|})}{6}
 [/mm] 
 
      | 
     
    
   | 
  
 
 |   
  
   |