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Bestimmtes Integral: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:43 Do 08.11.2007
Autor: Schuppi

Aufgabe
Man berechne folgende Integrale:
- [mm] \integral_{}^{}{\bruch{x}{\cos(x)^{2} }dx} [/mm]
- [mm] \integral_{}^{}{\bruch{1}{\wurzel{e^{x}-1} }dx} [/mm]

Wir müssen unter anderem die oben genannten unbestimmten Integrale berechnen. Die andern hab ich geschafft, nun seh ich vor Lauter Bäumen den Wald nicht mehr...
bin mit substituieren nicht weitergekommen :S... wäre froh wenn mir jemand helfen könnte (schon ansatz wäre super!).

Vielen Dank im Voraus.

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

        
Bezug
Bestimmtes Integral: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 19:51 Do 08.11.2007
Autor: Schuppi

sorry, das erste Integral sollte $ [mm] \integral_{}^{}{\bruch{x}{(cos(x))^{2} }dx} [/mm] $ heissen, also [mm] $cos^{2}$ [/mm] und nicht [mm] $x^{2}$ [/mm]

Bezug
        
Bezug
Bestimmtes Integral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:05 Do 08.11.2007
Autor: schachuzipus

Eingabefehler: "{" und "}" müssen immer paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)

Hallo Stefan,


für das erste Integral habe ich nen Vorschlag.

Integriere einmal partiell. Dann erhältst du:

$\int\frac{x}{\cos^2(x)}\, dx=\int x\cdot{}\frac{1}{\cos^2(x)}\, dx=\int x\cdot{}\tan'(x)\, dx$

$=x\cdot{}\tan(x)-\int\tan(x)}\, dx=x\cdot{}\tan(x)-\int\frac{\sin(x)}{\cos(x)}\, dx$

Nun das hintere Integral mit der Substitution $u:=\cos(x)$ weiter verarzten



LG

schachuzipus



Bezug
        
Bezug
Bestimmtes Integral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:26 Do 08.11.2007
Autor: schachuzipus

Eingabefehler: "{" und "}" müssen immer paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)

Hallo nochmal,

zum zweiten Integral ist mir ne Lösung eingefallen [idee] , die aber nicht sehr schön ist.

Es klappt auf jeden Fall mit einer 2fachen Substitution ;-)

Zunächst substituiere $u^2:=\sqrt{e^x-1}\Rightarrow e^x=u^4+1\Rightarrow x=\ln(u^4+1)$

Also $\frac{dx}{du}=\frac{4u^3}{u^4+1}\Rightarrow dx=\frac{4u^3}{u^4+1}\, du$

Damit $\int\frac{1}{\sqrt{e^{x}-1}\, dx}=\int\frac{1}{u^2}\cdot{}\frac{4u^3}{u^4+1}\, dx}=4\cdot{}\int\frac{u}{u^4+1}\, du$

Nun nochmal substituieren, und zwar $z:=u^2$


Schaue mal, wie weit du damit kommst.

Ein Hinweis noch: du bekommst etwas derart: $\int\frac{1}{z^2+1}$

Das hat als Stammfuktion $\arctan(z)$


Das sollte aber irgendwie auch einfacher gehen - ist mir aber nicht eingefallen ;-)


LG

schachuzipus

Bezug
                
Bezug
Bestimmtes Integral: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:47 Do 08.11.2007
Autor: schachuzipus

Boah,

ich Nase ;-)


Du kannst ja direkt [mm] $z:=\sqrt{e^x-1}$ [/mm] substituieren.

Dann hast du wie oben [mm] $x=\ln(z^2+1)$ [/mm]

Also [mm] $\frac{dx}{dz}=\frac{2z}{z^2+1}\Rightarrow dx=\frac{2z}{z^2+1}\, [/mm] dz$

Damit [mm] $\int\frac{1}{\sqrt{e^x-1}}\, dx=\int\frac{1}{z}\cdot{}\frac{2z}{z^2+1}\, dz=2\int{\frac{1}{z^2+1}\, dz}$ [/mm]

Dann haste es direkt ;-)


LG

schachuzipus

Bezug
                        
Bezug
Bestimmtes Integral: Genial, vielen Dank!
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:55 Do 08.11.2007
Autor: Schuppi

Super, vielen Dank für deine Hilfe!! Boa (fast) alles versucht, aber auf die ableitungen von tan bzw arctan bin ich nich gekommen...
Schönes Wochenende! (oder schon fast=) )

Bezug
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