Integralrechnung (Ableitung der Integralfunktion

Aufrufe: 403     Aktiv: 26.01.2021 um 15:54

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Es ist folgende Funktion gegeben: 

Nun soll angegeben werden, auf welchem Intervall g`(x) > 0 ist. Nun ist doch die erste Ableitung von g(x) überall positiv. Ist das ein Fehler in der Aufgabe und es ist die zweite Ableitung von g(x) gemeint oder liege ich falsch? (Die Lösung ist das Intervall (pi, 3pi/2) wäre also genau dort, wo die erste Ableitung positive Steigungen hat und somit die zweite Ableitung positiv ist. 

Vielen Dank für eure Hilfe. 

 

 

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Die Ableitung ist ja $$g'(x)=-\sin(x)e^{\cos^2(x)},$$ sodass $$g'(x)>0\Longleftrightarrow \sin(x)<0\Longleftrightarrow x\in ((2k-1)\pi,2k\pi),\ k\in\mathbb Z.$$

Die erste Ableitung ist also nicht überall positiv, allerdings ist die angegebene Lösung auch falsch. Die zweite Ableitung ist in den Intervallen \(((2k+\frac12)\pi,(2k+\frac32)\pi),\ k\in\mathbb Z\) positiv.

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Das verstehe ich nicht.
Das wäre ja dann die zweite Ableitung von g.
g(x) ist ja die Integralfunktion mit dem Parameter t und den grenzen in abhängigkeit von x und somit ist
doch g‘(x) = e^(-cos^2(x))
Somit wäre ihre lösung ja die zweite Ableitung.
  ─   sebii2 26.01.2021 um 14:52

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Nein, da die Integralgrenze nicht einfach nur \(x\) ist, musst du mit der Kettenregel nachdifferenzieren. So kommt bereits bei der ersten Ableitung der Sinus als Faktor dazu. Es gilt $$\frac d{dx}\int_a^{g(x)}f(x)\,dx=f(g(x))\cdot g'(x).$$ Das sieht man, wenn man das Integral auf der linken Seite als Verkettung von \(x\mapsto\cos x\) und \(x\mapsto\int_a^xf(x)\,dx\) schreibt und dann die Kettenregel anwendet.   ─   stal 26.01.2021 um 14:58

Achso. Vielen Dank   ─   sebii2 26.01.2021 um 15:54

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