Problemer med integraler

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderators: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Post Reply
yngevege
Noether
Noether
Posts: 30
Joined: 07/10-2005 19:21

Jeg har fått noen problemer med noen integraler, og om noen kan gi meg et puff bak på noen av oppgavene så hadde jeg blitt svært takknemlig :)

1.
Finn buelengden til funksjonsgrafen [tex]y\, = \,\frac{x^2}{2}-\frac{1}{4} ln \,x[/tex] fra x = 1 til x = e.

Jeg har formelen [tex]L\, =\, \int_1^e \sqrt{1-f'(x)^2}\,dx[/tex], men det uttrykket jeg får når jeg deriverer og kvadererer y = f(x) kan jeg ikke løse.


2.
Drei rundt y-aksen: [tex]y = \frac{1}{\sqrt{9-x^2}}[/tex]

Her bruker jeg formelen [tex]V = 2\pi \int x\cdot y \,dx[/tex] og substituerer u = x/3, men da ender jeg opp med [tex]\int \frac{x}{+sqrt{1-u^2}}\,du[/tex] og da får en ikke noe arcsin..

3.
La [tex]I_n = \int (ln x)^n \, dx[/tex]. Vis at [tex]I_n = x (ln x)^n - nI_{n-1}.[/tex]

(Noe av) det jeg prøvde var å delvis integrere med u = ln x og v' = (ln x)[sup]n-1[/sup], men dette og alt annet gled ut i sidelange avhandliger om livet og sånt :? Hva er trikset for å vise dette?

4.
Løs integralet [tex]\int_0^2 \sqrt{4 - x^2}[/tex] ved å sette x = 2sin u.

Her får jeg forskjellige svar hver gang, og feile sådan...
drgz
Fermat
Fermat
Posts: 757
Joined: 24/12-2008 23:22

yngevege wrote: 3.
La [tex]I_n = \int (ln x)^n \, dx[/tex]. Vis at [tex]I_n = x (ln x)^n - nI_{n-1}.[/tex]

(Noe av) det jeg prøvde var å delvis integrere med u = ln x og v' = (ln x)[sup]n-1[/sup], men dette og alt annet gled ut i sidelange avhandliger om livet og sånt :? Hva er trikset for å vise dette?
[tex]dv = 1\quad v = x, \quad u = (ln(x))^n \quad du = n(ln(x))^{n-1}\cdot \frac{1}{x}[/tex]

Bruk så delvis integrasjon, og du skal få riktig svar.
drgz
Fermat
Fermat
Posts: 757
Joined: 24/12-2008 23:22

yngevege wrote:4.
Løs integralet [tex]\int_0^2 \sqrt{4 - x^2}[/tex] ved å sette x = 2sin u.

Her får jeg forskjellige svar hver gang, og feile sådan...
[tex]x = 2\sin(u) \quad dx = 2cos(u)du[/tex]

[tex]4-x^2 = 4-(2\sin(u))^2 = 4(1-\sin(u)^2) = 4*\cos(u)^2[/tex]

[tex]4\int_0^{\pi/2} \cos^2(u)du = \pi[/tex]
Gustav
Tyrann
Tyrann
Posts: 4563
Joined: 12/12-2008 12:44

Du har vel brukt feil formel på 2).

Hvis du har gitt y=y(x) og skal dreie om y-aksen må du finne den inverse funksjonen x=x(y) og bruke formelen

[tex]V=\int_a^b \pi x^2\,dy[/tex]

Med [tex]y=\frac{1}{\sqrt{9-x^2}}[/tex] får vi

[tex]y^2=\frac{1}{9-x^2}[/tex] og [tex]x^2=9-\frac{1}{y^2}[/tex], så volumet er gitt ved

[tex]\int_a^b\pi (9-\frac{1}{y^2})\,dy[/tex]
FredrikM
Poincare
Poincare
Posts: 1367
Joined: 28/08-2007 20:39
Location: Oslo
Contact:

Når det gjelder 1), så er det kun et spørsmål om å kjenne igjen kvadrater.

Du skal regne ut [tex]1+[f^,(x)]^2[/tex]. Og [tex]f(x)=\frac{x^2}{2}-\frac 14 \ln x[/tex]. Deriver denne og kvadrer: [tex](x-\frac{1}{4x})^2=x^2-\frac 12 + \frac{1}{16x^2}[/tex]. Hva skjer når du plusser til én?
Cube - mathematical prethoughts | @MatematikkFakta
Med forbehold om tullete feil. (både her og ellers)
yngevege
Noether
Noether
Posts: 30
Joined: 07/10-2005 19:21

Tusen takk alle sammen! Nu går alt så meget bedre :)
Matteboble
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 1
Joined: 02/08-2012 16:16

Hei
Er klar over at dette er en veldig gammel tråd, men sitter og jobber med en oppgave som er maken til 1). Jeg klarer ikke å integrere uttrykket etter jeg har lagt til 1.

Noen om kan hjelpe?

På forhånd takk!
Nebuchadnezzar
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 5648
Joined: 24/05-2009 14:16
Location: NTNU

Er nok bedre å starte en ny trad gitt =)
"Å vite hva man ikke vet er og en slags allvitenhet" - Piet Hein
https://s.ntnu.no/Integralkokeboken
Lektor - Matematikk, Fysikk og Informatikk
Post Reply