Lösung 2.2:1b
Aus Online Mathematik Brückenkurs 2
(Der Versionsvergleich bezieht 8 dazwischen liegende Versionen mit ein.) | |||
Zeile 1: | Zeile 1: | ||
- | {{ | + | Um ein unbestimmtes Integral zu berechnen, besteht kein Bedarf die Grenzen zu ändern. Wir müssen aber nach der Integration wieder zurück zu der Variable <math>x</math> gehen. |
- | < | + | |
- | {{ | + | Das Verhältnis zwischen <math>dx</math> und <math>du</math> lautet |
- | {{ | + | |
- | < | + | {{Abgesetzte Formel||<math>du = u'(x)\,dx = (x^2+3)'\,dx = 2x\,dx\,</math>}} |
- | {{ | + | |
+ | oder | ||
+ | |||
+ | {{Abgesetzte Formel||<math>x\,dx = \tfrac{1}{2}\,du\,\textrm{.}</math>}} | ||
+ | |||
+ | Da <math>x\,dx</math> ein Faktor im Integrand ist, können wir die Substitution <math>u=x^{2}+3</math> direkt ausführen. | ||
+ | |||
+ | {{Abgesetzte Formel||<math>\int (x^2+3)^5x\,dx = \left\{\begin{align} | ||
+ | u &= x^2+3\\[5pt] | ||
+ | du &= 2x\,dx | ||
+ | \end{align}\right\} = \int u^5\cdot\tfrac{1}{2}\,du</math>}} | ||
+ | |||
+ | Dies ist nun ein Standardintegral, das wir direkt berechnen. | ||
+ | |||
+ | {{Abgesetzte Formel||<math>\frac{1}{2}\int u^5\,du = \frac{1}{2}\cdot\frac{u^6}{6} + C</math>}} | ||
+ | |||
+ | Wir schreiben nun die Antwort in der Variable <math>x</math>, indem wir die Substitution <math>u=x^{2}+3</math> ausführen. | ||
+ | |||
+ | {{Abgesetzte Formel||<math>\int (x^2+3)^5x\,dx = \frac{(x^2+3)^6}{12}+C\,</math>}} | ||
+ | |||
+ | <math>C</math> ist dabei eine beliebige Konstante. | ||
+ | |||
+ | Hinweis: Wir können natürlich unsere Rechnungen überprüfen, indem wir <math>\tfrac{1}{12}( x^{2}+3)^6+C</math> ableiten und sehen, ob wir <math>(x^2+3)^5x\,</math> erhalten. |
Aktuelle Version
Um ein unbestimmtes Integral zu berechnen, besteht kein Bedarf die Grenzen zu ändern. Wir müssen aber nach der Integration wieder zurück zu der Variable \displaystyle x gehen.
Das Verhältnis zwischen \displaystyle dx und \displaystyle du lautet
\displaystyle du = u'(x)\,dx = (x^2+3)'\,dx = 2x\,dx\, |
oder
\displaystyle x\,dx = \tfrac{1}{2}\,du\,\textrm{.} |
Da \displaystyle x\,dx ein Faktor im Integrand ist, können wir die Substitution \displaystyle u=x^{2}+3 direkt ausführen.
\displaystyle \int (x^2+3)^5x\,dx = \left\{\begin{align}
u &= x^2+3\\[5pt] du &= 2x\,dx \end{align}\right\} = \int u^5\cdot\tfrac{1}{2}\,du |
Dies ist nun ein Standardintegral, das wir direkt berechnen.
\displaystyle \frac{1}{2}\int u^5\,du = \frac{1}{2}\cdot\frac{u^6}{6} + C |
Wir schreiben nun die Antwort in der Variable \displaystyle x, indem wir die Substitution \displaystyle u=x^{2}+3 ausführen.
\displaystyle \int (x^2+3)^5x\,dx = \frac{(x^2+3)^6}{12}+C\, |
\displaystyle C ist dabei eine beliebige Konstante.
Hinweis: Wir können natürlich unsere Rechnungen überprüfen, indem wir \displaystyle \tfrac{1}{12}( x^{2}+3)^6+C ableiten und sehen, ob wir \displaystyle (x^2+3)^5x\, erhalten.