Mattenoobs spørsmål ang. integrasjon 3MX

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderatorer: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

MatteNoob
Riemann
Riemann
Innlegg: 1634
Registrert: 08/01-2008 14:53
Sted: matematikk.net :)

Hei, kan noen ta dette integralet for meg?

[tex]\int \frac{x^2+1}{x} \rm{dx}[/tex]

Jeg tenkte veldig "rett frem" og gjorde slik:

[tex]\int \frac{x^2+1}{x} \rm{dx} = \frac{\frac 13x^3 + x}{\frac 12 x} = \frac {\frac 13 x^2 + 1}{\frac 12} = 2\cdot \left(\frac 13x^2 + 1\right) = \frac 23x^2 + 2 + C[/tex]

Det var feil, så da tenkte jeg som følger:

[tex]\int \frac{x^2+1}{x} \rm{dx} = \int \left( \frac 1x \cdot (x^2 + 1)\right)\rm{dx} = ln|x| \cdot (\frac 13 x^3 + x) + C[/tex]

Dette ble også feil, hva gjør jeg galt?
Øver du til eksamen i matematikk? Se eksamensoppgaver med løsningsforslag.
Vil du ha egen webside, se her for å lage hjemmeside.
Magnus
Guru
Guru
Innlegg: 2286
Registrert: 01/11-2004 23:26
Sted: Trondheim

Kvotientregelen gjelder derivasjon. Du må dele opp integrasjonsleddene her, slik at du får integralet av (x^2/x) + 1/x = x + 1/x.

Og integralet av x + 1/x dx er vel overkommelig?
Charlatan
Guru
Guru
Innlegg: 2499
Registrert: 25/02-2007 17:19

Øverst ser det ut som du har prøvd å integrere nevner og teller for seg og i tillegg har integrert x feil (!). Under ser det ut som du prøver å integrere hver faktor for seg og gange de integrerte faktorene sammen igjen.

Som du bør vite er det generelt ikke riktig at du kan integrere hver faktor for seg. Prøv heller å forkorte integranden til to ledd og så integrere leddvis. Oppgaven blir da straks mye enklere.
MatteNoob
Riemann
Riemann
Innlegg: 1634
Registrert: 08/01-2008 14:53
Sted: matematikk.net :)

Magnus skrev:Kvotientregelen gjelder derivasjon. Du må dele opp integrasjonsleddene her, slik at du får integralet av (x^2/x) + 1/x = x + 1/x.

Og integralet av x + 1/x dx er vel overkommelig?
Så det du sier er:

[tex]\int \frac{x^2+1}{x} \rm{dx} \Rightarrow \int \frac{x^2}{x} \rm{dx} + \int \frac 1x \rm{dx} = \int x \rm{dx} + \int \frac 1x = \underline{\underline{ \frac 12x^2 + ln|x| + C}}[/tex]
Øver du til eksamen i matematikk? Se eksamensoppgaver med løsningsforslag.
Vil du ha egen webside, se her for å lage hjemmeside.
Magnus
Guru
Guru
Innlegg: 2286
Registrert: 01/11-2004 23:26
Sted: Trondheim

Ja
MatteNoob
Riemann
Riemann
Innlegg: 1634
Registrert: 08/01-2008 14:53
Sted: matematikk.net :)

Tusen hjertlig takk for god bistand alle sammen.

Vis at:
[tex]\int \left( x^2 \cdot e^x\right) \rm{dx} = \left(x^2 - 2x + 2)e^x + C[/tex]

Jeg har absolutt ingen forutsetninger for å klare dette, i alle fall ikke med den teorien jeg har inne nå. Kan noen komme med hint?

Jeg har forsøkt å dreivere for å se om jeg får integranden, noe jeg ikke gjør...
Øver du til eksamen i matematikk? Se eksamensoppgaver med løsningsforslag.
Vil du ha egen webside, se her for å lage hjemmeside.
Mari89
Cantor
Cantor
Innlegg: 121
Registrert: 02/04-2007 22:09

Har du begynt på delvis integrasjon ennå?
Dinithion
Hilbert
Hilbert
Innlegg: 1025
Registrert: 17/01-2008 13:46

Hint som i utregning eller metode? Du kan bruke delvis-integrasjon for å integrere det regnestykket. Du kan prøve litt, så kan jeg alltids skrive utregningen om du ikke får det til.
Fry: Hey, professor. Which course do you teach?
Professor Hubert Farnsworth: Mathematics in quantum neutrino fields. I chose the name myself to scare away any students.
MatteNoob
Riemann
Riemann
Innlegg: 1634
Registrert: 08/01-2008 14:53
Sted: matematikk.net :)

Jeg har ikke lært om delvis integrasjon, men regelen går vel slik:

[tex]\int (u\prime \cdot v)\rm{dx} = u \cdot v - \int (u \cdot v\prime)\rm{dx}[/tex]

Hvis jeg velger:

[tex]u\prime = e^x \,\,\, u = e^x \\ \, \\ v\prime = 2x \,\,\, v = x^2[/tex]

Så får jeg:

[tex]\int\left(e^x \cdot x^2\right) \rm{dx} = e^x \cdot x^2 - \int\left(e^x \cdot 2x \right)\rm{dx}[/tex]

Men dette gir jo bare:

[tex]e^x\cdot x^2 - e^x\cdot x^2 = 0[/tex]

Noe sier meg at jeg må bruke delvis integrasjon to ganger her? Er det noen regel for når jeg skal bruke dette to ganger?

[tex]\int\left(e^x \cdot x^2\right) \rm{dx} = e^x \cdot x^2 - \int\left(e^x \cdot 2x \right)\rm{dx} \Rightarrow e^x \cdot x^2 - (e^x \cdot 2x) - \int\left(e^x \cdot 2)\rm{dx}[/tex]

Jeg er veldig usikker her...
Øver du til eksamen i matematikk? Se eksamensoppgaver med løsningsforslag.
Vil du ha egen webside, se her for å lage hjemmeside.
Charlatan
Guru
Guru
Innlegg: 2499
Registrert: 25/02-2007 17:19

Fint, men husk paranteser. Det ser ut til at du går på en fortegnsfeil der.

For å være litt pirkete, så bruker man ikke [tex]\Rightarrow[/tex] på samme måte som et likhetstegn i det hele tatt. Det er for å vise at en påstand medfører en annen.
F.eks: Lillemor kan ikke fly, og en sten kan ikke fly [tex]\Rightarrow[/tex] Lillemor er en sten, eller: [tex]2x=2 \Rightarrow x=1[/tex]
MatteNoob
Riemann
Riemann
Innlegg: 1634
Registrert: 08/01-2008 14:53
Sted: matematikk.net :)

@ Jarle10 (og andre)
Parenteser? Care to elaborate?

Jeg setter pilen for å få det litt mer oversiktlig. Det blir plutselig mange likhetstegn, men det er kanskje uheldig praksis.
Øver du til eksamen i matematikk? Se eksamensoppgaver med løsningsforslag.
Vil du ha egen webside, se her for å lage hjemmeside.
Dinithion
Hilbert
Hilbert
Innlegg: 1025
Registrert: 17/01-2008 13:46

Det siste integralet skal være inne i parentesen.
Fry: Hey, professor. Which course do you teach?
Professor Hubert Farnsworth: Mathematics in quantum neutrino fields. I chose the name myself to scare away any students.
Charlatan
Guru
Guru
Innlegg: 2499
Registrert: 25/02-2007 17:19

MatteNoob skrev:@ Jarle10 (og andre)
Parenteser? Care to elaborate?

Jeg setter pilen for å få det litt mer oversiktlig. Det blir plutselig mange likhetstegn, men det er kanskje uheldig praksis.
Ja, husk at når du utvider med delvis, så må du huske å få fortegnene riktig. Det er fint å holde det oversiktlig, men enda viktigere å bruke den riktig.
MatteNoob
Riemann
Riemann
Innlegg: 1634
Registrert: 08/01-2008 14:53
Sted: matematikk.net :)

Hvordan vet jeg at jeg er ferdig med å integrere når jeg nytter delvis integrasjon? Er det først når det ikke er mer enn én faktor igjen i integralet? I dette tilfellet gjør jeg slik:

[tex]\int e^x \cdot x^2 \rm{dx} = e^x \cdot x^2 - \int e^x \cdot 2x \rm{dx} \\ \, \\ \int e^x \cdot x^2 \rm{dx} = e^x \cdot x^2 - (e^x \cdot 2x) + \int (2e^x)\rm{dx} \\ \, \\ \int e^x \cdot x^2 \rm{dx} = e^x \cdot x^2 - (e^x \cdot 2x) + 2\cdot e^x + C [/tex]

Etter at jeg faktoriserer ut [tex]e^x [/tex] står jeg igjen med:

[tex]\left( x^2 - 2x + 2\right)e^x + C[/tex]

og dette blir jo riktig (utruleg nok!)
Øver du til eksamen i matematikk? Se eksamensoppgaver med løsningsforslag.
Vil du ha egen webside, se her for å lage hjemmeside.
MatteNoob
Riemann
Riemann
Innlegg: 1634
Registrert: 08/01-2008 14:53
Sted: matematikk.net :)

Dinithion skrev:Det siste integralet skal være inne i parentesen.
Vil du regne den ut slik du føler ville vært mest oversiktlig?
Øver du til eksamen i matematikk? Se eksamensoppgaver med løsningsforslag.
Vil du ha egen webside, se her for å lage hjemmeside.
Svar