Stammintegral arctan(x)

Aufrufe: 670     Aktiv: 30.08.2020 um 11:44

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Es ist das Folgende unbestimmte Integral zu lösen:

\(F(x) = \int\frac {-6x+10} {x^{2}-10x+26}  dx\)

Wenn ich das Integral aufsplitte komme ich auf diese Form:

\(F(x) = -3\int \frac {2x-10} {x^{2}-10x+26}  dx\) - 20\(\int \frac {1} {x^{2}-10x+26}  dx\)

Das linke Integral löste ich mit Substitution von den Nenner und kam auf einen ln.

Das linke Integral löste ich mit einer quadratischen Ergänzung des Nenner und anschließender Bildung des Stammintegrals arctan(x).

Mein Problem ist nur das mir nicht ganz klar ist warum ich im rechten Integral dieses Weg einschlagen muss. Mein erster Ansatz war einfach den ln aus dem Bruch zu bilden.

Warum muss ich das zweite Integral auf den arctan(x) zurückführen und nicht den ln nehmen?

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Das mit dem ln funktioniert nur, wenn im Zähler die Ableitung vom Nenner steht (wie im linken Integral). Der Zähler ist nämlich die innere Ableitung. Wenn Du Deine (falsche) Vermutung mit ln hinschreibst und die Probe durch Ableiten machst (bei Unsicherheiten beim Integrieren immer empfohlen!), dann merkst Du es, die innere Ableitung taucht auf, aber im Integrand steht ja nur die 1 im Zähler.

PS: Es kann ja nicht ln(Nenner) sein, denn dann wäre es ja die gleiche Stammfunktion wie beim linken Integral - bei unterschiedlichem Integranden.

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Im linken Integral steht (2x-10) =g´ und im Nenner x^2 -10x +26  =g : also \(\int {g´\over g} dx\). Da ist nun mal der ln Stammfunktion.. Im rechten Integral ist diese Konstellation nicht gegeben. Es steht also etwas anderes da. Dann ist zu erwarten, dass eine andere Stammfunktion zutrifft. Schön, wenn man die Stammfunktion in Auflistungen finden kann.

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