Integration durch Substitution

Erste Frage Aufrufe: 446     Aktiv: 06.01.2021 um 20:16

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Hallo Leute,

ich bin regelrecht am verzweifeln bei folgender Aufgabe, und durch den Online- Integralrechner wurde ich nicht schlauer. Hoffe sehr, dass mir jemand behilflich sein könnte. Ich kann die Substitution nicht nachvollziehen.

Leider etwas verschwommen 

7/(3x^2+x+8)

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Student, Punkte: 10

 

Welche Substitution?   ─   slanack 05.01.2021 um 18:56
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Hallo mbaldak,

zuerst machst du im Nenner eine quadratische Ergänzung und fasst noch etwas zusammen:

\(3x^2+x+8=\left[3x^2 +x+\left(\dfrac{1}{2\sqrt{3}}\right)^2\right]-\left(\dfrac{1}{2\sqrt{3}}\right)^2 +8=\left(\sqrt{3}x+\dfrac{1}{2\sqrt{3}}\right)^2 -\dfrac{1}{12}+8=\left(\dfrac{6x+1}{2\sqrt{3}}\right)^2 +\dfrac{95}{12}=\dfrac{(6x+1)^2+95}{12}\)

Somit folgt für dein Integral erstmal nur durch Umstellen und ohne Substitution:

\(\displaystyle{\int \dfrac{7}{3x^2+x+8} \text{d}x =\int \dfrac{7\cdot 12}{(6x+1)^2+95} \text{d}x =84 \int \dfrac{1}{95\left[\frac{(6x+1)^2}{95} +1\right]} \text{d}x=\dfrac{84}{95} \int \dfrac{1}{\left(\frac{6x+1}{\sqrt{95}}\right)^2+1} \text{d}x}\)
Jetzt kannst du \(u=\dfrac{6x+1}{\sqrt{95}}\) substituieren und solltest mit dem verrechnen des Faktor beim Ableiten auf die Stammendunktion des Arcustagens kommen. Am Ende noch Rücksubstituieren und dann hast du deine gesuchte Stammfunktion.

Hoffe das hat dir geholfen.

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Hab vielen Dank!!!   ─   mbaldak 06.01.2021 um 17:04

Immer gern :)   ─   maqu 06.01.2021 um 20:16

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