Integral

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
ohauback
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 4
Joined: 14/02-2007 16:48

Hei, prøver å få til integralet [symbol:integral] [symbol:rot] (1 + x^2) dx, som skal gjøres ved substitusjonen x = sinh u.
Regner litt på dette og ender opp med [symbol:integral] cosh^2 u du.
Regner videre og delvis integrerer to ganger og ender opp med 0.
Kan dette være riktig?
Magnus
Guru
Guru
Posts: 2286
Joined: 01/11-2004 23:26
Location: Trondheim

Stemmer at du får cosh² . Dog, svaret ditt skal nok ikke bli 0.
Bruk at: [tex]2\cosh ^2(x) = \cosh (2x) + 1[/tex]
daofeishi
Tyrann
Tyrann
Posts: 1486
Joined: 13/06-2006 02:00
Location: Cambridge, Massachusetts, USA

[tex]\int \sqrt{1+x^2} \ {\rm d}x[/tex]
La [tex]x = \sinh (u)[/tex]. Da er [tex]{\rm d}x = \cosh (u) {\rm d}u[/tex]

[tex]\int \sqrt{1+x^2} \ {\rm d}x \qquad = \qquad \int \cosh^2 (u) \ {\rm d}u \qquad = \qquad \frac{1}{2}\int \cos(2u) + 1 \ {\rm d}u \\ = \frac{1}{4}\sinh (2u) + \frac{1}{2}u + C \qquad = \frac{1}{4}(2\sinh(u)\cosh(u)) + \frac{1}{2}u + C \qquad = \qquad \frac{1}{2}x\sqrt{x^2+1} + \frac{1}{2}\sinh^{-1}(x) + C[/tex]

Som, om du vil, kan skrives:
[tex]\int \sqrt{1+x^2} \ {\rm d}x \qquad = \qquad \frac{1}{2}x\sqrt{x^2+1} + \frac{1}{2}\ln(x + \sqrt{x^2 + 1}) + C[/tex]

Edit: rettet
Last edited by daofeishi on 17/02-2007 20:05, edited 6 times in total.
Magnus
Guru
Guru
Posts: 2286
Joined: 01/11-2004 23:26
Location: Trondheim

Fint det der Christian, men nå har vi ingen brøk på gang! 8-)
daofeishi
Tyrann
Tyrann
Posts: 1486
Joined: 13/06-2006 02:00
Location: Cambridge, Massachusetts, USA

Merkelig, kunne veddet bestemora mi på at det var det. Velvel, fornøyd?
ohauback
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 4
Joined: 14/02-2007 16:48

daofeishi wrote:[tex]\int \sqrt{1+x^2} \ {\rm d}x[/tex]
La [tex]x = \sinh (u)[/tex]. Da er [tex]{\rm d}x = \cosh (u) {\rm d}u[/tex]

[tex]\int \sqrt{1+x^2} \ {\rm d}x \qquad = \qquad \int \cosh^2 (u) \ {\rm d}u \qquad = \qquad \frac{1}{2}\int \cos(2x) + 1 \\ = \frac{1}{4}\sinh (2u) + \frac{1}{2}u + C \qquad = \frac{1}{4}(2\sinh(u)\cosh(u)) + \frac{1}{2}u + C \qquad = \qquad \frac{1}{2}x\sqrt{x^2+1} + \sinh^{-1}(x) + C[/tex]

Som, om du vil, kan skrives:
[tex]\int \sqrt{1+x^2} \ {\rm d}x \qquad = \qquad \frac{1}{2}x\sqrt{x^2+1} + \ln(x + \sqrt{x^2 + 1}) + C[/tex]

Edit: rettet
Takker så mye! :lol: Men Hvor blir det av [tex] \frac{1}{2} [/tex] som står foran u? Altså når du går fra [tex] \frac{1}{2}u [/tex] til [tex] \sinh^{-1}(x) [/tex] ?
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

Bare en slurvefeil;

[tex]\int sqrt{1+x^2}dx={1\over 2}(x sqrt{1+x^2}+ln(x+sqrt{1+x^2}))+C[/tex]

[tex]\int sqrt{1+x^2}dx={1\over 2}(x sqrt{1+x^2}+arcsinh(x))+C[/tex]
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
daofeishi
Tyrann
Tyrann
Posts: 1486
Joined: 13/06-2006 02:00
Location: Cambridge, Massachusetts, USA

Stemmer, det skal være [tex]\frac{1}{2}\sinh^{-1}(x)[/tex]
kjell
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 5
Joined: 15/02-2007 16:48

Hvordan går dere fra [tex] \frac{1}{4}(2sinh(u)cosh(u)) [/tex] til [tex]\frac{1}{2}x\sqrt{x^{2}+1[/tex]
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

kjell wrote:Hvordan går dere fra [tex] \frac{1}{4}(2sinh(u)cosh(u)) [/tex] til [tex]\frac{1}{2}x\sqrt{x^{2}+1[/tex]
[tex]x=sinh(u)\;og[/tex][tex]\;u=arcsinh(x)[/tex]

[tex]cosh(u)=sqrt{1+sinh^2(u)}=sqrt{1+x^2}[/tex]

[tex]{1\over 2}sinh(u)cosh(u)\,=\,{1\over 2}x \sqrt{1+x^2}[/tex]
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
kjell
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 5
Joined: 15/02-2007 16:48

Janhaa wrote:
kjell wrote:Hvordan går dere fra [tex] \frac{1}{4}(2sinh(u)cosh(u)) [/tex] til [tex]\frac{1}{2}x\sqrt{x^{2}+1[/tex]
[tex]x=sinh(u)\;og[/tex][tex]\;u=arcsinh(x)[/tex]

[tex]cosh(u)=sqrt{1+sinh^2(u)}=sqrt{1+x^2}[/tex]

[tex]{1\over 2}sinh(u)cosh(u)\,=\,{1\over 2}x \sqrt{1+x^2}[/tex]
Tusen takk. Det burde jeg jo egentlig ha sett.
Post Reply