a) (4x) * (1+2x^2)^-0,5 dx Grenzen 2 und 0
b) (-2x) * (4-3x^2)^-2 dx Grenzen 1 und -1
c) x*sin(x^2)dx Grenzen: 1 und 0
wie integriert man diese Funktionen durch Substitution? Wie kommt man dann auf die Stammfunktion?
a)
(4x) * (1+2x^2)^-0,5 dx Grenzen 2 und 0 durch Substitution.
Integral
2∫04x√1+2x2 dx= ?
2∫04x√1+2x2 dx= ?Substitution:z=√1+2x2=(1+2x2)12dz=12⋅(1+2x2)12−1⋅2⋅2x dxdz=2x⋅(1+2x2)−12 dxdz=2x√1+2x2 dxdx=√1+2x22x dzNeue Grenzen:x=0⇒z=√1+2⋅02=1x=2⇒z=√1+2⋅22=3
2∫04x√1+2x2 dx=z=3∫z=14x√1+2x2⋅√1+2x22x dz=z=3∫z=12 dz=2z=3∫z=1 dz=2[z]z=3z=1=2[3−1]=2⋅22∫04x√1+2x2 dx=4
c)
x*sin(x^2)dx Grenzen: 1 und 0 durch Substitution.
Integral
1∫0x∗sin(x2) dx= ?
1∫0x∗sin(x2) dx= ?Substitution:z=x2dz=2x dxdx=12x dz
Stammfunktion:
∫x∗sin(x2) dx=∫x∗sin(z)12x dz=12⋅∫sin(z) dz=12⋅(−cos(z))+cRücksubstitution:=12⋅(−cos(x2))+c=−12⋅(cos(x2))+c1∫−1x∗sin(x2) dx=−12⋅[cos(x2)]10|x in radiant=−12⋅[cos(12)−cos(02)]=−12⋅(cos(1)−cos(0))=−12⋅(0.54030230587−1)=−12⋅(−0.45969769413)=12⋅(0.45969769413)1∫−1x∗sin(x2) dx=0.22984884707
b)
(-2x) * (4-3x^2)^-2 dx Grenzen 1 und -1 durch Substitution.
Integral
1∫−1−2x(4−3x2)2 dx= ?
1∫−1−2x(4−3x2)2 dx= ?Substitution:z=4−3x2dz=−6x dxdx=−16x dz
Stammfunktion:
∫−2x(4−3x2)2 dx=∫(−2xz2)⋅(−16x) dz=13⋅∫1z2 dz=13⋅∫z−2 dz=13⋅(z−2+1−2+1)+c=−13⋅z−1+c=−13z+cRücksubstitution:=−13(4−3x2)+c1∫−1−2x(4−3x2)2 dx=−13⋅[14−3x2]1−1=−13⋅[14−3⋅12−14−3⋅(−1)2]=−13⋅[11−11]=−13⋅[1−1]=−13⋅0=01∫−1−2x(4−3x2)2 dx=0