Substitutionsfrage, integrale

Aufrufe: 744     Aktiv: 17.05.2020 um 16:47

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Hallo Leute,

Erstmal wird hier das x^3 mit -8 faktorisiert um es als passende Ableitung hinstellen zu können, dann natürlich mit -1/8 vor dem Integral neutralisiert.

Wieso wird dieser Teil dann jedoch nicht mit dy substituiert, sodass dann Integral von e^y dy da steht? Das ist doch eigentlich immer so, zumindest bei mir. Denn ich kriege dann natürlich als Lösung (1/y mal e^y) heraus, was aber anscheinend falsch ist.

es handelt sich um uneigentliche integrale, falls das von relevanz ist.

gefragt

Schüler, Punkte: 21

 
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Ich weiß nicht ob das deine Frage war aber du musst aufpassen:

\(\int e^y~\text{d}y=e^y+C~~~\text{für }y=1\)

\(\int e^y~\text{d}y=\frac{1}{y}e^y+C~~~\text{für }y\neq1\)

 

Das hängt mit der Kettenregel zusammen.

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Student, Punkte: 885

 

weil der y Teil des zu substituierenden teiles negativ ist, wird also nach anderem schema substituiert? Ich sehe das ergibt sinn, aber bin dem noch nie begegnet, komisch.
Also schaue ich in Zukunft ob der abgeleitete Teil der inneren F. negativ oder positiv ist und nehme dann die entsprechene Form die du aufgeschrieben hast für den weiteren Verlauf, richtig? Danke auf jeden Fall!
  ─   龍 2000 13.05.2020 um 17:32

Nein nein. Du hast alles richtig gemacht.
Ich dachte du wolltest wissen wo manchmal das 1/y vor dem e^y herkommt, wenn du integrierst.
Dein Rechenweg ist korrekt.

Was genau ist dir unklar?
  ─   smileyface 13.05.2020 um 17:49

Ich habe hier lediglich die richtige Lösung reingeschickt. Ich wusste nicht, dass man nach zwei unterschiedlichen Schemas weitermacht, abhängig davon ob der innere Teil bei ln negativ oder positiv ist.   ─   龍 2000 17.05.2020 um 16:22

Du integrierst nicht nach unterschiedlichen Schemata.

Hier die Lösung in kleinen Schritten:

\(\int x^3\cdot e^{-2x^4+5}~\text{d}x\)

Substituiere nun wie folgt:

\(u(x)=-2x^4+5\)

Nun leitest du den substituierten Term ab und stellst um nach \(\text{d}x\):

\(u'(x)=\frac{\text{d}u}{\text{d}x}=-8x^3\Rightarrow \text{d}x=-\frac{1}{8x^3}~\text{d}u\)



Nun in das ursprüngliche Integral einsetzen:

\(\int -\frac{1}{8\color{red}{x^3}}\cdot \color{red}{x^3}\cdot e^{u}~\text{d}u=-\frac{1}{8}\int e^u~\text{d}u\)



Nun nur noch intergieren:

\(-\frac{1}{8}\int e^u~\text{d}u=-\frac{1}{8}\cdot e^u+C\)

und Rücksubstituieren:

\(-\frac{1}{8}\cdot e^{-2x^4+5}+C=-\frac{e^{-2x^4+5}}{8}+C\)



Fertig. Meld dich gern nochmal wenn du zu einem einzelnen Schritt Fragen haben solltest.
  ─   smileyface 17.05.2020 um 16:44

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