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24D.2 partielle Integration und Substitutionsregel am Beispiel


CC-BY-NC-SA 3.0

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einpaar Integraledie man vielleicht mit diesen grundsätzlichen Integrationsregelnbestimmen kann vielleicht auch nichtstimmen sie mit den Grundregelnsage ich mal damit meine ich partielle IntegrationssubstitutionPartialbruchzerlegungstimmen sie mit den Grundregeln falls möglichdas die spannende Frageeigentlich mathematischwelche diese Integrale klappenmit diesen drei grundsätzlichen Regeln und welche Integrale sind hoffnungslos damitso von zwei bis sieben ist Integrieren der Sinus von Dreiecks plus vierund so geht es weiter von zwei bis sieben ist zu integrierender Sinusvon drei X plus vier Klammern ins Quadrat also im Sinus steht das Quadrat drinnenweiter von zwei bis sieben es zu integrierender minusdreiplus vierHänden steht ein QuadratmalXTXvon zwei bis siebenSinus?? dreivier mal den Kosinusvon Dreiecks plus vierWohnungenund zwei bisschenderSinusformdrei X plusvierKlammern ins Quadratmal den KosinusSatz aber normal die Grundregelnfür die Integrationalso die partielle Integrationdie Produktregel rückwärts das ist die partielle Integrationsintegrationdurch Substitutiondass die Kettensäge rückwärtsund Integration durch Partialbruchzerlegungzu sehen ?? dass sie jetzt aber wirklich nicht ratsamausich hab Sommer dazudas offensichtlich nur partielle Integrationssubstitutionwenn es denn geht um sich mal an welchenach partielle Integration oder SubstitutionschreibenSilvesterwar zu lang partielle Integrationund startetmit derProduktregelfür die Ableitungwenn Sie ein Produkt ableitenBeistrichdie Ableitungeines Produkt zweier Funktionen ist die erste Funktion abgeleitet meine zweite plus die erste Matte zweite ?? abgeleitet oder andersrum sie wollen versucht man das in eine Integrationsregelnzu verwandelnintegrieren einfach beide Seitenjene Summe integrieren ?? das heißt in einen integrierenden anderen integrieren die Summe zu bilden das muss dann auch noch gelten sie nehmen die Produkte für die Ableitung und integrierenaußerhalb des immer ganzen Cannabis BA bis BA bis beige ?? Komma die X dahinter das es nicht ganz so abstrakt aussieht?? Funktion sollte jetzt alle von X abhängengeschrieben von Exfrau von XBeistrich von Exfrauvon X U von X Beistrich von links was steht jetzt hier auf der linken Seitedes Integral können Sie angebensowohlExtraerfolgsin den ganzen von A bis B dass es für den Hauptsatz der Differenzial und Integralrechnungfür dieses bestimmte integral durch die Stammfunktion ich suche eine Funktion deren Ableitung UVStrich ist uns völlig banal eine Funktion deren Ableitung UV Strich ist nämlich einfach UVoder wenn sie wollen UV plus dreizehn aber das wäre viel zu kompliziertwenn sie UV ableiten ?? Vesuv Beistrichausgerechnet des Integral aus UV Grenzen von A bis B kriegen Sie diese Integrale Links dann aber alles was wir brauchenden ganzenDämon hier schreiben sie um das integral von A bis B O Strichvon X V von XTX diesen hier das integral kriegen sie in dem sie nehmen?? U von X V von X in den Grenzen von A bis Bfür das auf die andere Seite bringt also minusdas integral von A bis BUV BeistrichX ?? TX das partielle Integrationwenn Sie ein Produkt haben im Integraleine abgeleitet eine nicht abgeleitetdann können Sie die Rollen vertauschenes ist plötzlich der erste nicht abgeleitetund der zweites abgeleitet?? für das integral dadurch besser war mein integral eine abgeleitete Funktionnicht abgeleitet Funktion Produktseitedes Integral besser wenn die Rollen vertauschen erste Funktion nicht abgeleitetzweite Funktion abgeleitetaber sie KriegenskörnchenSalz diesen Rand der mir UV in den Grenzen des integralund Minuszeichen nicht vergessen gesteht ein Plus von der Produktregelbringen einen auf die andere Seite des Tempels sie Minuszeichenkönnen die Ableitung?? tauschenmit ein Minuszeichen einen nannte das ?? die partielle IntegrationProduktregel war viel eleganter als Patient Integrationsintegrationist immer ekligdie SubstitutionsregelIntegration durch SubstitutionAusrufezeichendas war die Kettensägegeschickt angewendetstarten mit der Kettenregel ich leite eine Funktion F von einer Funktion Gleite ich ab Vergissmeinnicht mit Strich weiter nicht ganz klar ist was jetzt und abgeleitet wird eine Funktion an einer Funktion Sinus von X Quadrat oder die Wurzel aus dem Logarithmuseine Funktion einer anderen Funktion leite ich ab und kriege nach der Kettensägedas ist die Ableitung der äußeren Funktionan derselben Stellemal die Ableitung der inneren Funktiondas Kettenregeles kommt wieder der selbe Trickbildern Integralich suchedas bestimmte integral von A bis BB TXwas in drin steht ist dasselbewas in dem Kringel steht es dasselbe was in dem drin steht dass es die Kettenregelweisen integrierenmuss immer noch dasselbe stehen links und rechtsgeht er nicht dadurch kaputt das integrierende Gleichheitdas integrallinkskönnen wir ausrechnen was ist das integral linksalso ganz banal eher von die von X das wäre eine Stammfunktion F von G von Xganze von A bis B zu diesem inneren Teil hierdurch eine Stammfunktion welche Funktion ist abgeleitetgleich dem Kasten der von dir von X abgeleitetenGassen in genau das steht da in drin steht die Ableitung von F und G von Xdas ganz gradlinig für man sich aber damit vertraut gemacht hat das Assistentin kann ich ausrechnenwas sie jetzt stehter von dir von X in den Grenzen von A bis B fast schon besser aus ist also F von G von B die Obergrenze einsetzen minus elf von den von Art und rückwärts einsetzendas könnte man jetzt machen wollen würde könnte man wieder zusammenfassenkann ?? sein okay das ist die FunktionF vonGooglein den Grenzen von ungleichG von A bis U gleich vonBeginnmit anderen WortenKomma in zwei vielen integral raus wenn ich jetzt gestrichen schreibe Beistrich von X TXin den Grenzen jetzt von G von A bis G von Bals der Schriftgrad noch maljährlich eine StammfunktionF von G von X obengesunden Omis unten okay es kann jedoch alles lesen kann sie das F vonG von B obenminus elf von E von A unten derselbe Ausdruck einfach nur anders gelesenund das sehr gerne für das integral schreibenBeistrich integrierenBeistrich integrierenStammfunktionF sinnvollerweiseoder F plus zweiundvierzigin diesen GrenzenBau und schlitterte Substitutionsregelwenn sie so ein Integral habenstattdessen auch das rechnen dass es Integration durch Substitutionwenn sie Glück haben und im Integral steht eine Funktioneiner anderen Funktionmal die Ableitung der inneren Funktion das ist der Trick bei der SubstitutionRegelfunktioneiner anderen Funktion mal die Ableitung der inneren Funktionso viel Glück haben das das verstehtdann können Sie die innere Funktion raus substituierensie integrieren nur noch diese Funktion wieder aus meinem stand sie nicht Beistrich da steht auch schon wieder Beistrichder sich einfachen schwarzen Kassen vor irgend eine Funktion ja sehr Beistrich hier steht irgendeine Funktionist die dieselbe Funktionalso dann bitte Substitutionsregeleine Funktion an einer Fusion mal die Ableitung der inneren Funktionwenn sie das haben Tempels diese innere Funktion rausschmeißen durch Substitutionsämterwieder X geschrieben wird lediglich X schreiben sollen sondern ?? auf Schrauben solletwasleichter geschrieben habeSimon Substitutiondeutlich dieses G von X wird es plötzlich so Integrationsfeuerzu den Aufgabensehen sie irgendwaswo man diese beiden Regeln anwenden kanndererste schreit also mancher schreit nicht herbei ruft schon so bisschennach Substitutionsregeleine Funktioneiner Funktiondas ärgerliche ist wir haben es sich die Ableitung der inneren Funktion dabei stehen noch nicht das klingt aber hin was ich jetzt gerne hätte ist das hier steht das integral von zwei bis sieben der Sinusvon drei X plus viermaldreidas hätte ich gerne die Ableitung der inneren Funktion dann geht die Substitutionsregelmalereisteht aber nicht Andererseitssein kann Aktion schreib ein Drittel der Vorteiledurch die drei dann alles wieder in Ordnungdas kann man hier machen wird sie in drin X Quadrat stünde drei Quadratfuß vier die Ableitung der sechs X dann kann hier also sechzigster vorschreibendas würde nicht funktioniert aber den Faktor drei den kann ich einfach hier neutralisieren in dem ich ein Drittel der vorschreibenschreibe quasi mal drei Drittel und ziehe ein Drittel raus ?? das sind und jetzt geht die Substitutionsregeldas Manual oder Substitution Regel wirklich als jetzt ein drittel mal und nun das integralmit der SubstitutionsregelderSinus ist die äußere Funktion der Express First innere Funktion drei ist die Ableitung der inneren Funktionbeginne vielleicht noch malder rote Klecks ist der Sinus G von X ist gleich plus vier G Beistrich ist dreiund jetzt integriere ich einfach nur noch die äußere Funktion den Sinusvondenen Funktionuntenbis in der Funktionobenich integriere nur noch den SinusDOvon der inneren Funktion unten drei mal zweiplus vierbis zu einer Funktion oben dreimal sieben Plus viermacht das das ist ein Dritteloh je dreimal zweites wir sind zehndreimal sieben plus vier sind fünfundzwanzigStammfusion zum Sinus zum BeispielminusKosinusoder minus Kosinus plus dreiundzwanzigund dann kriege ich hier das ist ein Drittelvon minus Kosinus von fünfundzwanzigminus minus ?? plus groß X von zehndas erste kann also Substitutionlösensie hätten auch alternativeStammfunktion hinschreiben können Sie nie minus Kosinus von drei X plus vierdurch drei sind sie auf das es hinhauen kann ?? Familie ganz streng mit Substitutionsregelgearbeitetwas halten Sie beim nächsten von der SubstitutionsregelSinus von Dreiecks plus vier in Klammern ins Quadrataber dann Jones mit der Substitutionsregelwas müsste man tun ?? auch eine Funktion erfüllt so sogar mehrfach der Sinus als äußerste Funktion das Quadratmit der Funktion und drei Express vier als innerste Funktionwenn Sie so wollen sogar drei Funktion ineinander verschachteltkönnte man da was machen mit der Substitutionsregeldavon sinniert also nicht eben das hat funktioniertdiese drei kann ich dazu dichten und vorn durch die drei Teil hiermit sicher auch wieder die innere Ableitung habendrei X plus vier Quadrat in Ableitung also was von wegen zwei maldrei X plus vier mal drei sowas müsste jeder zu strickenKomma trägt es vier mal reindas ist mir aber nichts diesen Ausdruck mit dem x-tenden kann ich nicht aus dem integral Aussehender ruinierten das integralkeine Chance die innere Ableitung darein zu strecken alsonicht mit diesen Regeln der hier nicht somit unseren Kollegen hier Komma da nicht zurandemit dem integralbeim nächsten hätte man verschiedene Chancen steht ein X dabeikönnte klappen schreibe ich mal ich brauche die innere Ableitung als Faktor dazuwas wird die innere Ableitung werden zweimal drei X plus vier mal dreiwas mit X plus irgendwasdas X wäre schon schön aber es muss irgendwas würde nicht funktionieren wird auch nicht sojeder untensehen Sie das geschieht sowas was aussieht wie die innere Ableitung nicht ganz zwei mal drei bis vier mal dreiKosinus dabeibitte auch nicht funktionierenmit diesen drei üblichen Regeln dieser Herde hätten Mischungsrechtdas gerade noch zum Abschluss was könnte man hier jetzt probieren mit dem Sinus von Dreiecksbus viermal Kosinus von drei bis vierkönnteman mit partieller Integration was machen mit etwas Übungpartielle Integrationweigerte sich die Ableitung über Wels wie so schön heißt eine abgeleitete Funktion mal einen nicht abgeleitet Funktion wird im Endeffektminusdie erste Fusion nicht abgeleitet die zweite Fassung abgeleitetund sie noch ganz viel Körnchen Salz dabei das könnte man hier probierenpartielle Integrationdass ich einen versuche zu integrieren und einen versuche abzuleiten?? ich den Sinusableitedann wird daraus der Kosinusvon drei X plus vier allerdings muss ich die Kettenregel anwenden maldreidann muss sich um das wieder gutzumachenden anderen Faktor integrierengebrochene Stammfunktion zum Kosinusnämlich minus Sinus sinnvollerweisedrei plus vierdes wissen Sie schon das wird so nicht geht muss unter Wasser zu schreiben was leite ich ab damit der Kosinus zeigt das Vieh rauskommtBeistrichab und kriege den Kosinuszum Beispiel den Sinusplus den Sinuswenn sie jetztaber pro berechnen Sinus von ?? Beistrich die ableitenklingen auf den Faktor drei dazu wegen der Kettenregel wie hier deshalb mal ein drittel Familie auch schon ein Drittel an Dritte ein Punkt da kam sein Drittel ?? jetzt kann ich das mit der Pflege zur partiellen Integration hinschreiben ich kriegejetzt in den eckigen KlammernEuro in den eckigen Klammern kriege ich die beiden nicht abgeleitetenFunktionendie nicht abgeladen Punkt so das ist der Sinus es nicht abgeleitetX plusvierwohnt noch bei der Sinus interessant also das Quadrat vom Sinus drei groß vier mal ein Drittel aber indes ein Drittel in den Grenzen von zwei bis sieben minuswird sachte partielle Integrationsregelnvertauschte Rollen minuszwei bis siebenwas steht der Kosinusvon Dreiecksplusviermal dreimal der Sinusformdrei X plus viermal ein DrittelXnoch fürs integraldrei und ein Drittel geht wegsind jetzt in zig Wortes integral hätten es eigentlich blöd schon wieder Kosinus mal Sinusnichts gewonnen scheinbar nichts gewonnen sind sie aber den Trick immer jetzt anwendetsowie bringen das hier auf die andere Seite zu bringen das hier noch darüberschreiben wir sie vollständig auf ihr steht der netterweise minus das integral ?? plus das integral gestanden hätte das eine Katastropheder Net sie bla ist gleich irgendwasplus Bladeswürde von diesem Recht wegfallen und hoffentlich die der hier nur das es in Widerspruchbesteht minus das integral tippen das integral von rechts nach links nannte besser zweimal stehen müssen sie auch jedes integral ist die Hälfte vom Quadrat Sinus mal andere und so weiter und so weiter aber keines tatsächlich rauskriegen das Integrale sieht erst mal so aus als ob man hier verlorenem Posten ist damit das Original integral wieder Gericht netterweise mit einem Minuszeichendann ausgestochen ?? okay also muss manchmal etwas kreativ sein was diese drei Regeln angeht als Auslegung kann jetzt gar nicht vor