Lösung 2.1:2d

Aus Online Mathematik Brückenkurs 2

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If we rewrite <math>\sqrt{x}</math> as <math>x^{1/2}</math>, the integrand can then be simplified using the power laws,
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Wir schreiben <math>\sqrt{x}</math> wie <math>x^{1/2}</math> und erhalten durch die Rechenregeln für Exponenten
{{Abgesetzte Formel||<math>\int\limits_1^4 \frac{\sqrt{x}}{x^2}\,dx = \int\limits_1^4 \frac{x^{1/2}}{x^2}\,dx = \int\limits_1^4 x^{1/2-2}\,dx = \int\limits_1^4 x^{-3/2}\,dx\,\textrm{.}</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>\int\limits_1^4 \frac{\sqrt{x}}{x^2}\,dx = \int\limits_1^4 \frac{x^{1/2}}{x^2}\,dx = \int\limits_1^4 x^{1/2-2}\,dx = \int\limits_1^4 x^{-3/2}\,dx\,\textrm{.}</math>}}
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We can now use the fact that a primitive function for <math>x^{n}</math> is <math>x^{n+1}/(n+1)</math> and calculate the integral's value,
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Die Stammfunktion von <math>x^{n}</math> ist <math>x^{n+1}/(n+1)</math> und damit berechnen das Integral.
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
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&= -\frac{2}{\sqrt{4}} - \Bigl(-\frac{2}{\sqrt{1}}\Bigr)\\[5pt]
&= -\frac{2}{\sqrt{4}} - \Bigl(-\frac{2}{\sqrt{1}}\Bigr)\\[5pt]
&= -\frac{2}{2}+2\\[5pt]
&= -\frac{2}{2}+2\\[5pt]
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&= 1\,\textrm{.}
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&= 1
\end{align}</math>}}
\end{align}</math>}}

Aktuelle Version

Wir schreiben \displaystyle \sqrt{x} wie \displaystyle x^{1/2} und erhalten durch die Rechenregeln für Exponenten

\displaystyle \int\limits_1^4 \frac{\sqrt{x}}{x^2}\,dx = \int\limits_1^4 \frac{x^{1/2}}{x^2}\,dx = \int\limits_1^4 x^{1/2-2}\,dx = \int\limits_1^4 x^{-3/2}\,dx\,\textrm{.}

Die Stammfunktion von \displaystyle x^{n} ist \displaystyle x^{n+1}/(n+1) und damit berechnen das Integral.

\displaystyle \begin{align}

\int\limits_1^4 x^{-3/2}\,dx &= \Bigl[\ \frac{x^{-3/2+1}}{-3/2+1}\ \Bigr]_1^4\\[5pt] &= \Bigl[\ \frac{x^{-1/2}}{-1/2}\ \Bigr]_1^4\\[5pt] &= \Bigl[\ -2\frac{1}{x^{1/2}}\ \Bigr]_1^4\\[5pt] &= \Bigl[\ -\frac{2}{\sqrt{x}}\ \Bigr]_1^4\\[5pt] &= -\frac{2}{\sqrt{4}} - \Bigl(-\frac{2}{\sqrt{1}}\Bigr)\\[5pt] &= -\frac{2}{2}+2\\[5pt] &= 1 \end{align}