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Lösung 2.3:1c

Aus Online Mathematik Brückenkurs 2

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K (Robot: Automated text replacement (-{{Displayed math +{{Abgesetzte Formel))
Aktuelle Version (07:43, 28. Aug. 2009) (bearbeiten) (rückgängig)
 
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The integrand consists of two factors, so integration by parts is a plausible method. The most obvious thing to do is to choose <math>x^2</math> as the factor that we will differentiate and <math>\cos x</math> as the factor that we will integrate. Admittedly, the <math>x^2</math>-factor will not be differentiated away, but its exponent decreases by 1 and this makes the integral a little easier,
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Wählen wir unsere Faktoren so, dass wir <math>x^2</math> ableiten und <math>\cos x</math> integrieren, erhalten wir ein Integral mit einem linearen Term statt einem quadratischen.
{{Abgesetzte Formel||<math>\int x^2\cdot\cos x\,dx = x^2\cdot\sin x - \int 2x\cdot\sin x\,dx\,\textrm{.}</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>\int x^2\cdot\cos x\,dx = x^2\cdot\sin x - \int 2x\cdot\sin x\,dx\,\textrm{.}</math>}}
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We can attack the integral on the right-hand side in the same way. Let <math>2x</math> be the factor that we differentiate and <math>\sin x</math> the factor that we integrate. This time, we have only one factor left,
+
Das rechte Integral berechnen wir ähnlich wie das vorige. Wir leiten <math> 2x </math> ab und integrieren <math>\sin x</math>.
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
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&= 2x\cdot (-\cos x) - \int 2\cdot (-\cos x)\,dx\\[5pt]
&= 2x\cdot (-\cos x) - \int 2\cdot (-\cos x)\,dx\\[5pt]
&= -2x\cos x + 2\int \cos x\,dx\\[5pt]
&= -2x\cos x + 2\int \cos x\,dx\\[5pt]
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&= -2x\cos x + 2\sin x + C\,\textrm{.}
+
&= -2x\cos x + 2\sin x + C
\end{align}</math>}}
\end{align}</math>}}
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All in all, we obtain
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Alles in allem erhalten wir
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
Zeile 20: Zeile 20:
\end{align}</math>}}
\end{align}</math>}}
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For more difficult integrals, it is quite normal to have to work step by step before getting the final answer.
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'''Hinweis:''' Wenn man mehrere partielle Integrationen benötigt, rechnet man oft in Schritten bevor man die endgültige Antwort berechnet.

Aktuelle Version

Wählen wir unsere Faktoren so, dass wir x2 ableiten und cosx integrieren, erhalten wir ein Integral mit einem linearen Term statt einem quadratischen.

x2cosxdx=x2sinx2xsinxdx. 

Das rechte Integral berechnen wir ähnlich wie das vorige. Wir leiten 2x ab und integrieren sinx.

2xsinxdx=2x(cosx)2(cosx)dx=2xcosx+2cosxdx=2xcosx+2sinx+C

Alles in allem erhalten wir

x2cosxdx=x2sinx(2xcosx+2sinx+C)=x2sinx+2xcosx2sinx+C. 

Hinweis: Wenn man mehrere partielle Integrationen benötigt, rechnet man oft in Schritten bevor man die endgültige Antwort berechnet.