Delvis integrasjon

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.

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

Post Reply
moth
Hilbert
Hilbert
Posts: 1081
Joined: 08/03-2008 19:47

Jeg prøver å integrere denne ved hjelp av delvis integrasjon
[tex]\int(\frac{1}{x^2+1})dx[/tex]


[tex]\int(1(x^2+1)^{-1})dx[/tex]

[tex]\frac{x}{x^2+1}-\int(x(\frac{1}{x^2+1})^\prime)dx[/tex]

[tex]\frac{x}{x^2+1}+\int(\frac{2x^2}{x^4+2x^2+1})dx[/tex]

Men hva skjer no? Skal jeg bruke delvis integrasjon på dette integralet og. Virker jo som det er enda vanskeligere enn det første. Finnes det noen andre regler for integrasjon av brøker eller produkt?
Charlatan
Guru
Guru
Posts: 2499
Joined: 25/02-2007 17:19

[tex](\arctan(x))^\prime=\frac{1}{1+x^2}[/tex]
moth
Hilbert
Hilbert
Posts: 1081
Joined: 08/03-2008 19:47

Ok så det blir bare rett og slett arctan(x). Men hvordan klarer man å regne seg fram til det uten å bruke den relasjonen? Eller er det bare sånn at man må kunne det utenat.
Charlatan
Guru
Guru
Posts: 2499
Joined: 25/02-2007 17:19

Trigonometrisk substitusjon; [tex]x=\tan\theta[/tex]
moth
Hilbert
Hilbert
Posts: 1081
Joined: 08/03-2008 19:47

Javel, takk skal du ha. Tror jeg må prøve på det litt seinere.
MatteNoob
Riemann
Riemann
Posts: 1634
Joined: 08/01-2008 14:53
Location: matematikk.net :)

Siden vi snakker trig her, blir dette riktig?

[tex]\int_{-1}^{1} \sqrt{1-x^2}\rm{d}x[/tex]

[tex]x = \cos t[/tex]

[tex]\sqrt{1-\cos^2 t} = \sqrt{\sin^2 t} = \sin t[/tex]

[tex]\rm{d}x = -\sin t \rm{ d}t[/tex]

[tex]\int_{\arccos (-1)}^{\arccos(1)} \left((\sin t) \cdot (-\sin t)\right)\rm{d}t = -\int_{\pi}^{0} \sin^2 t \rm{ d}t[/tex]

Og:
[tex]\cos (2t) = 1-2\sin^2 t \\ \, \\ \Rightarrow \; \sin^2 t = \frac 12\left(1 - \cos(2t)\right)[/tex]

Leder til at:

[tex]\int_{-1}^{1} \sqrt{1-x^2}\rm{d}x = -\int_{\pi}^{0} \sin^2 t \rm{ d}t = -\frac 12 \int_{\pi}^{0} 1-\cos(2t) \rm{ d}t = \left[\frac {\sin(2t) - 2t}{4}\right]_{\pi}^{0} = \underline{\underline{\;\frac \pi 2\;}}[/tex]
Øver du til eksamen i matematikk? Se eksamensoppgaver med løsningsforslag.
Vil du ha egen webside, se her for å lage hjemmeside.
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

MatteNoob wrote:Siden vi snakker trig her, blir dette riktig?
[tex]\int_{-1}^{1} \sqrt{1-x^2}\rm{d}x[/tex]
[tex]x = \cos t[/tex]
[tex]\sqrt{1-\cos^2 t} = \sqrt{\sin^2 t} = \sin t[/tex]
[tex]\rm{d}x = -\sin t \rm{ d}t[/tex]
[tex]\int_{\arccos (-1)}^{\arccos(1)} \left((\sin t) \cdot (-\sin t)\right)\rm{d}t = -\int_{\pi}^{0} \sin^2 t \rm{ d}t[/tex]
Og:[tex]\cos (2t) = 1-2\sin^2 t \\ \, \\ \Rightarrow \; \sin^2 t = \frac 12\left(1 - \cos(2t)\right)[/tex]
Leder til at:[tex]\int_{-1}^{1} \sqrt{1-x^2}\rm{d}x = -\int_{\pi}^{0} \sin^2 t \rm{ d}t = -\frac 12 \int_{\pi}^{0} 1-\cos(2t) \rm{ d}t = \left[\frac {\sin(2t) - 2t}{4}\right]_{\pi}^{0} = \underline{\underline{\;\frac \pi 2\;}}[/tex]
Ser fint ut dette MN
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
moth
Hilbert
Hilbert
Posts: 1081
Joined: 08/03-2008 19:47

Jeg prøver å løse dette integralet [tex]\int(\frac{x+1}{x})dx[/tex]

Bruker at 1/x er den deriverte til ln(x)

[tex]\int((x+1)\frac{1}{x})dx[/tex]
[tex]ln(x)(x+1)-\int(ln(x))dx[/tex]
[tex]ln(x)(x+1)-xln(x)-x[/tex]

[tex]xln(x)+ln(x)-xln(x)-x[/tex]

[tex]ln(x)-x+C[/tex]

Men ifølge wolfram så er svaret [tex]ln(x)+x+C[/tex] så hva er det jeg gjør feil?
moth
Hilbert
Hilbert
Posts: 1081
Joined: 08/03-2008 19:47

Jeg tror jeg akkurat skjønte det. Det blir

[tex]xln(x)+ln(x)-(xln(x)-x)=xln(x)+ln(x)-xln(x)+x=ln(x)+x+C[/tex]

Må lære meg å tenke gjennom ting tydeligvis
Charlatan
Guru
Guru
Posts: 2499
Joined: 25/02-2007 17:19

Man kan forkorte integralet til et lettere.
moth
Hilbert
Hilbert
Posts: 1081
Joined: 08/03-2008 19:47

Mener du [tex]\frac{x+1}{x}=\frac{x}{x}+\frac{1}{x}=1+\frac{1}{x}[/tex]

Då blir det [tex]\int(1)dx+\int(\frac{1}{x})dx=x+ln(x)+C[/tex]

Var nok lettere det ja :)
Post Reply