matheraum.de
Raum für Mathematik
Offene Informations- und Nachhilfegemeinschaft

Für Schüler, Studenten, Lehrer, Mathematik-Interessierte.
Hallo Gast!einloggen | registrieren ]
Startseite · Forum · Wissen · Kurse · Mitglieder · Team · Impressum
Forenbaum
^ Forenbaum
Status Hochschulmathe
  Status Uni-Analysis
    Status Reelle Analysis
    Status UKomplx
    Status Uni-Kompl. Analysis
    Status Differentialgl.
    Status Maß/Integrat-Theorie
    Status Funktionalanalysis
    Status Transformationen
    Status UAnaSon
  Status Uni-Lin. Algebra
    Status Abbildungen
    Status ULinAGS
    Status Matrizen
    Status Determinanten
    Status Eigenwerte
    Status Skalarprodukte
    Status Moduln/Vektorraum
    Status Sonstiges
  Status Algebra+Zahlentheo.
    Status Algebra
    Status Zahlentheorie
  Status Diskrete Mathematik
    Status Diskrete Optimierung
    Status Graphentheorie
    Status Operations Research
    Status Relationen
  Status Fachdidaktik
  Status Finanz+Versicherung
    Status Uni-Finanzmathematik
    Status Uni-Versicherungsmat
  Status Logik+Mengenlehre
    Status Logik
    Status Mengenlehre
  Status Numerik
    Status Lin. Gleich.-systeme
    Status Nichtlineare Gleich.
    Status Interpol.+Approx.
    Status Integr.+Differenz.
    Status Eigenwertprobleme
    Status DGL
  Status Uni-Stochastik
    Status Kombinatorik
    Status math. Statistik
    Status Statistik (Anwend.)
    Status stoch. Analysis
    Status stoch. Prozesse
    Status Wahrscheinlichkeitstheorie
  Status Topologie+Geometrie
  Status Uni-Sonstiges

Gezeigt werden alle Foren bis zur Tiefe 2

Navigation
 Startseite...
 Neuerdings beta neu
 Forum...
 vorwissen...
 vorkurse...
 Werkzeuge...
 Nachhilfevermittlung beta...
 Online-Spiele beta
 Suchen
 Verein...
 Impressum
Das Projekt
Server und Internetanbindung werden durch Spenden finanziert.
Organisiert wird das Projekt von unserem Koordinatorenteam.
Hunderte Mitglieder helfen ehrenamtlich in unseren moderierten Foren.
Anbieter der Seite ist der gemeinnützige Verein "Vorhilfe.de e.V.".
Partnerseiten
Weitere Fächer:

Open Source FunktionenplotterFunkyPlot: Kostenloser und quelloffener Funktionenplotter für Linux und andere Betriebssysteme
StartseiteMatheForenIntegrationIntegration
Foren für weitere Schulfächer findest Du auf www.vorhilfe.de z.B. Philosophie • Religion • Kunst • Musik • Sport • Pädagogik
Forum "Integration" - Integration
Integration < Integration < Funktionen < eindimensional < reell < Analysis < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Integration"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien

Integration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:25 Fr 27.01.2012
Autor: mbau16

Aufgabe
Berechnen Sie folgenden Ausdruck:

[mm] I=\integral_{\bruch{-\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)*cos^2(x)dx [/mm]

Guten Mittag,

zwei Fragen an Euch.


[mm] I=\integral_{\bruch{-\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)*cos^2(x)dx [/mm]

Ich wähle hier die partielle Integration. Würdet Ihr das auch machen?

[mm] \integral uv'dx=uv-\integral [/mm] u´vdx

Wähle:

[mm] u=cos^2(x)=(cos(x)^2=-2sin(x)*cos(x) [/mm]

[mm] v'=cos(2x)=\bruch{1}{2}sin(2x) [/mm]

Integriere zunächst unbestimmt!

[mm] =cos^{2}(x)*\bruch{1}{2}*sin(2x)-\integral -2*sin(x)*cos(x)*\bruch{1}{2}*sin(2x)dx [/mm]

[mm] =cos^{2}(x)*\bruch{1}{2}*sin(2x)+\integral2*sin(x)*cos(x)*sin(x)*cos(x)dx [/mm]

Macht dieser Schritt Sinn? Einfacher wird es auf jeden Fall nicht ;-)

Wie mache ich am besten weiter?

Vielen Dank

Gruß

mbau16



        
Bezug
Integration: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:33 Fr 27.01.2012
Autor: reverend

Hallo mbau16,

ich würde den Integranden erstmal mit Additionstheoremen umformen.

Es ist ja [mm] \cos{(2x)}=\cos^2{x}-\sin^2{x}=2\cos^2{x}-1 [/mm]
Und damit ist [mm] \cos^2{x}=\bruch{1+\cos{(2x)}}{2} [/mm]

Dann ist der Integrand [mm] \cos{(2x)}*\cos^2{x}=\bruch{1}{2}\cos{(2x)}+\bruch{1}{2}\cos^2{(2x)} [/mm]

Das kann man ja mühelos getrennt voneinander integrieren.

Grüße
reverend


Bezug
                
Bezug
Integration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:10 Fr 27.01.2012
Autor: mbau16


> Hallo mbau16,
>  
> ich würde den Integranden erstmal mit Additionstheoremen
> umformen.
>  
> Es ist ja [mm]\cos{(2x)}=\cos^2{x}-\sin^2{x}=2\cos^2{x}-1[/mm]
>  Und damit ist [mm]\cos^2{x}=\bruch{1+\cos{(2x)}}{2}[/mm]

>  Diesen Zusammenhang habe ich verstanden!

> Dann ist der Integrand
> [mm]\cos{(2x)}*\cos^2{x}=\bruch{1}{2}\cos{(2x)}+\bruch{1}{2}\cos^2{(2x)}[/mm]

Aber hier komme ich nicht mit. Könnt Ihr mal bitte nochmal Schritt für Schritt vorgehen?

Vielen Dank

Gruß

mbau16


Bezug
                        
Bezug
Integration: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:27 Fr 27.01.2012
Autor: schachuzipus

Hallo mbau16,


> > Hallo mbau16,
>  >  
> > ich würde den Integranden erstmal mit Additionstheoremen
> > umformen.
>  >  
> > Es ist ja [mm]\cos{(2x)}=\cos^2{x}-\sin^2{x}=2\cos^2{x}-1[/mm]
>  >  Und damit ist [mm]\red{\cos^2{x}=\bruch{1+\cos{(2x)}}{2}}[/mm]
>  
> >  Diesen Zusammenhang habe ich verstanden!

>  
> > Dann ist der Integrand
> >
> [mm]\cos{(2x)}*\red{\cos^2{x}}=\bruch{1}{2}\cos{(2x)}+\bruch{1}{2}\cos^2{(2x)}[/mm]
>  
> Aber hier komme ich nicht mit. Könnt Ihr mal bitte nochmal
> Schritt für Schritt vorgehen?

Da hat reverend nur den rot markierten Ausdruck eingesetzt und dann ausmultipliziert:

[mm]\cos(2x)\cdot{}\red{\cos^2(x)}=\cos(2x)\cdot{}\red{\frac{1+\cos(2x)}{2}}=\frac{1}{2}\cos(2x)\cdot{}(1+\cos(2x))=...[/mm]


>  
> Vielen Dank
>
> Gruß
>  
> mbau16
>  

LG

schachuzipus


Bezug
                                
Bezug
Integration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:04 Fr 27.01.2012
Autor: mbau16

Guten Abend!


Zur Erinnerung- Aufgabe war es, folgenden Ausdruck zu berechnen:

[mm] \integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)*cos^{2}(x)dx [/mm]



> > > Ich würde den Integranden erstmal mit Additionstheoremen
> > > umformen.
>  >  >  
> > > Es ist ja [mm]\cos{(2x)}=\cos^2{x}-\sin^2{x}=2\cos^2{x}-1[/mm]
>  >  >  Und damit ist
> [mm]\red{\cos^2{x}=\bruch{1+\cos{(2x)}}{2}}[/mm]
>  >  
> > >  Diesen Zusammenhang habe ich verstanden!

>  >  
> > > Dann ist der Integrand
> > >
> >
> [mm]\cos{(2x)}*\red{\cos^2{x}}=\bruch{1}{2}\cos{(2x)}+\bruch{1}{2}\cos^2{(2x)}[/mm]
>  >  
> > Aber hier komme ich nicht mit. Könnt Ihr mal bitte nochmal
> > Schritt für Schritt vorgehen?
>  
> Da hat reverend nur den rot markierten Ausdruck eingesetzt
> und dann ausmultipliziert:
>  
> [mm]\cos(2x)\cdot{}\red{\cos^2(x)}=\cos(2x)\cdot{}\red{\frac{1+\cos(2x)}{2}}=\frac{1}{2}\cos(2x)\cdot{}(1+\cos(2x))=...[/mm]


Möchte jedoch nun erstmal unbestimmt integrieren. Der erste Schritt müsste nach euren Tipps so aussehen.

[mm] =\bruch{1}{2}\integral cos(2x)dx+\bruch{1}{2}\integral cos^{2}(2x)dx [/mm]

[mm] =\bruch{1}{4}sin(2x)+I2 [/mm]

[mm] I2=\bruch{1}{2}\integral cos^{2}(2x)dx [/mm]

Meine Frage ist, wie komm ich am besten an die Stammfunktion? muss ich hier partiell integrieren, um an I2 zukommen?

Vielen Dank

Gruß

mbau16


Bezug
                                        
Bezug
Integration: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:46 Fr 27.01.2012
Autor: reverend

Hallo nochmal,

um an I2_ zu kommen, musst Du zweimal partiell integrieren.

Grüße
reverend


Bezug
                                                
Bezug
Integration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:24 Sa 28.01.2012
Autor: mbau16

Aufgabe
Berechnen Sie folgenden Ausdruck:

[mm] I=\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)*cos^{2}(x)dx [/mm]

Guten Abend,

eine Frage an Euch!

[mm] I=\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)*cos^{2}(x)dx [/mm]

[mm] cos(2x)=cos^{2}x-sin^{2}x=cos^{2}(x)-(1-cos^2(x))=2cos^{2}(x)-1 [/mm]

[mm] cos(2x)=2cos^{2}(x)-1 [/mm]

[mm] \bruch{1+cos(2x)}{2}=cos^{2}(x) [/mm]

[mm] cos(2x)*cos^{2}(x)=cos(2x)*\bruch{1+cos(2x)}{2}=\bruch{1}{2}*cos(2x)*(1+cos(2x)) [/mm]

[mm] I=\bruch{1}{2}\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)dx+\bruch{1}{2}\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}\underbrace{cos^{2}(2x)dx}_{=I2} [/mm]

[mm] I=\bruch{1}{2}*\bruch{1}{2}sin(2x)+\bruch{1}{2}*I2 [/mm]

[mm] I2=cos^{2}(2x)=\underbrace{cos(2x)}_{=u}*\underbrace{cos(2x)}_{=\hat v} [/mm]

u=cos(2x)

u´=-2sin(2x)

v´=cos(2x)

[mm] v=\bruch{1}{2}sin(2x) [/mm]

Partielle Integration: (vorerst unbestimmt)

uv´=uv- [mm] \integral [/mm] u´v dx

[mm] I2=cos(2x)*\bruch{1}{2}sin(2x)+\integral \underbrace{sin(2x)}_{=u}*\underbrace{sin(2x)}_{=\hat v} [/mm] dx

Partielle Integration: (vorerst unbestimmt)

uv´=uv- [mm] \integral [/mm] u´v dx

u=sin(2x)

u´=2*cos(2x)

v´=sin(2x)

[mm] v=-\bruch{1}{2}cos(2x) [/mm]

[mm] I2=sin(2x)*(-\bruch{1}{2}cos(2x))-\integral 2cos(2x)*(-\bruch{1}{2}cos(2x))dx [/mm]

Habe das Gefühl, dass ich mich im Kreis drehe! Wie mache ich hier in der partiellen Integration weiter. Bitte keine neuen Ansatz vorschlagen. Möchte die Aufgabe gerne so lösen.

Vielen Dank

Gruß

mbau16

Bezug
                                                        
Bezug
Integration: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:42 Sa 28.01.2012
Autor: MathePower

Hallo mbau16,

> Berechnen Sie folgenden Ausdruck:
>  
> [mm]I=\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)*cos^{2}(x)dx[/mm]
>  Guten Abend,
>  
> eine Frage an Euch!
>  
> [mm]I=\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)*cos^{2}(x)dx[/mm]
>  
> [mm]cos(2x)=cos^{2}x-sin^{2}x=cos^{2}(x)-(1-cos^2(x))=2cos^{2}(x)-1[/mm]
>  
> [mm]cos(2x)=2cos^{2}(x)-1[/mm]
>  
> [mm]\bruch{1+cos(2x)}{2}=cos^{2}(x)[/mm]
>  
> [mm]cos(2x)*cos^{2}(x)=cos(2x)*\bruch{1+cos(2x)}{2}=\bruch{1}{2}*cos(2x)*(1+cos(2x))[/mm]
>  
> [mm]I=\bruch{1}{2}\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)dx+\bruch{1}{2}\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}\underbrace{cos^{2}(2x)dx}_{=I2}[/mm]
>  
> [mm]I=\bruch{1}{2}*\bruch{1}{2}sin(2x)+\bruch{1}{2}*I2[/mm]
>  
> [mm]I2=cos^{2}(2x)=\underbrace{cos(2x)}_{=u}*\underbrace{cos(2x)}_{=\hat v}[/mm]
>  
> u=cos(2x)
>  
> u´=-2sin(2x)
>
> v´=cos(2x)
>  
> [mm]v=\bruch{1}{2}sin(2x)[/mm]
>  
> Partielle Integration: (vorerst unbestimmt)
>  
> uv´=uv- [mm]\integral[/mm] u´v dx
>  
> [mm]I2=cos(2x)*\bruch{1}{2}sin(2x)+\integral \underbrace{sin(2x)}_{=u}*\underbrace{sin(2x)}_{=\hat v}[/mm]
> dx
>  
> Partielle Integration: (vorerst unbestimmt)
>  
> uv´=uv- [mm]\integral[/mm] u´v dx
>  
> u=sin(2x)
>  
> u´=2*cos(2x)
>  
> v´=sin(2x)
>  
> [mm]v=-\bruch{1}{2}cos(2x)[/mm]
>  
> [mm]I2=sin(2x)*(-\bruch{1}{2}cos(2x))-\integral 2cos(2x)*(-\bruch{1}{2}cos(2x))dx[/mm]
>  
> Habe das Gefühl, dass ich mich im Kreis drehe! Wie mache
> ich hier in der partiellen Integration weiter. Bitte keine
> neuen Ansatz vorschlagen. Möchte die Aufgabe gerne so
> lösen.
>


Ersetze den nach der ersten partiellen Integration
auf der rechten Seite auftretenden Integranden
gemäß des trigometischen Pythagoras:

[mm]\sin^{2}\left(2x\right)=1-\cos^{2}\left(2x\right)[/mm]


> Vielen Dank
>  
> Gruß
>  
> mbau16


Gruss
MathePower

Bezug
                                                                
Bezug
Integration: Vielen Dank an MathePower
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:07 Sa 28.01.2012
Autor: mbau16

Guten Abend,

vielen Dank für diesen guten Tipp!

Gruß

mbau16

Bezug
                                                                        
Bezug
Integration: Dank an alle Beteiligten!
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:09 Sa 28.01.2012
Autor: mbau16

Allen anderen Beteiligten möchte ich hier natürlich auch nochmals danken!

Gruß

mbau16

Bezug
                                                                
Bezug
Integration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:14 Sa 28.01.2012
Autor: mbau16


>  >  Guten Abend,
>  >  
> > eine Frage an Euch!
>  >  
> >
> [mm]I=\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)*cos^{2}(x)dx[/mm]
>  >  
> >
> [mm]cos(2x)=cos^{2}x-sin^{2}x=cos^{2}(x)-(1-cos^2(x))=2cos^{2}(x)-1[/mm]
>  >  
> > [mm]cos(2x)=2cos^{2}(x)-1[/mm]
>  >  
> > [mm]\bruch{1+cos(2x)}{2}=cos^{2}(x)[/mm]
>  >  
> >
> [mm]cos(2x)*cos^{2}(x)=cos(2x)*\bruch{1+cos(2x)}{2}=\bruch{1}{2}*cos(2x)*(1+cos(2x))[/mm]
>  >  
> >
> [mm]I=\bruch{1}{2}\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)dx+\bruch{1}{2}\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}\underbrace{cos^{2}(2x)dx}_{=I2}[/mm]
>  >  
> > [mm]I=\bruch{1}{2}*\bruch{1}{2}sin(2x)+\bruch{1}{2}*I2[/mm]
>  >  
> >
> [mm]I2=cos^{2}(2x)=\underbrace{cos(2x)}_{=u}*\underbrace{cos(2x)}_{=\hat v}[/mm]

Kann ich hier zur Vermeidung der partiellen Integration die Identität von [mm] cos^{2}(2x) [/mm] nicht in [mm] sin^{2}(2x)-1 [/mm] ändern?

> >  

> > u=cos(2x)
>  >  
> > u´=-2sin(2x)
> >
> > v´=cos(2x)
>  >  
> > [mm]v=\bruch{1}{2}sin(2x)[/mm]
>  >  
> > Partielle Integration: (vorerst unbestimmt)
>  >  
> > uv´=uv- [mm]\integral[/mm] u´v dx
>  >  
> > [mm]I2=cos(2x)*\bruch{1}{2}sin(2x)+\integral \underbrace{sin(2x)}_{=u}*\underbrace{sin(2x)}_{=\hat v}[/mm]
> > dx
>  >  
> > Partielle Integration: (vorerst unbestimmt)
>  >  
> > uv´=uv- [mm]\integral[/mm] u´v dx
>  >  
> > u=sin(2x)
>  >  
> > u´=2*cos(2x)
>  >  
> > v´=sin(2x)
>  >  
> > [mm]v=-\bruch{1}{2}cos(2x)[/mm]
>  >  
> > [mm]I2=sin(2x)*(-\bruch{1}{2}cos(2x))-\integral 2cos(2x)*(-\bruch{1}{2}cos(2x))dx[/mm]
>  
> >  

> > Habe das Gefühl, dass ich mich im Kreis drehe! Wie mache
> > ich hier in der partiellen Integration weiter. Bitte keine
> > neuen Ansatz vorschlagen. Möchte die Aufgabe gerne so
> > lösen.
> >
>
>
> Ersetze den nach der ersten partiellen Integration
>  auf der rechten Seite auftretenden Integranden
>  gemäß des trigometischen Pythagoras:
>  
> [mm]\sin^{2}\left(2x\right)=1-\cos^{2}\left(2x\right)[/mm]
>  
>
> > Vielen Dank
>  >  
> > Gruß
>  >  
> > mbau16


Bezug
                                                                        
Bezug
Integration: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:46 Sa 28.01.2012
Autor: MathePower

Hallo mbau16,

> >  >  Guten Abend,

>  >  >  
> > > eine Frage an Euch!
>  >  >  
> > >
> >
> [mm]I=\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)*cos^{2}(x)dx[/mm]
>  >  >  
> > >
> >
> [mm]cos(2x)=cos^{2}x-sin^{2}x=cos^{2}(x)-(1-cos^2(x))=2cos^{2}(x)-1[/mm]
>  >  >  
> > > [mm]cos(2x)=2cos^{2}(x)-1[/mm]
>  >  >  
> > > [mm]\bruch{1+cos(2x)}{2}=cos^{2}(x)[/mm]
>  >  >  
> > >
> >
> [mm]cos(2x)*cos^{2}(x)=cos(2x)*\bruch{1+cos(2x)}{2}=\bruch{1}{2}*cos(2x)*(1+cos(2x))[/mm]
>  >  >  
> > >
> >
> [mm]I=\bruch{1}{2}\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)dx+\bruch{1}{2}\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}\underbrace{cos^{2}(2x)dx}_{=I2}[/mm]
>  >  >  
> > > [mm]I=\bruch{1}{2}*\bruch{1}{2}sin(2x)+\bruch{1}{2}*I2[/mm]
>  >  >  
> > >
> >
> [mm]I2=cos^{2}(2x)=\underbrace{cos(2x)}_{=u}*\underbrace{cos(2x)}_{=\hat v}[/mm]
>  
> Kann ich hier zur Vermeidung der partiellen Integration die
> Identität von [mm]cos^{2}(2x)[/mm] nicht in [mm]sin^{2}(2x)-1[/mm] ändern?


Nein.

Besser ist gemäß dem Additionstheorem zu ersetzen:

[mm]\cos\left(4x\right)=2*\cos^{2}´\left(2x\right)-1[/mm]


>  > >  

> > > u=cos(2x)
>  >  >  
> > > u´=-2sin(2x)
> > >
> > > v´=cos(2x)
>  >  >  
> > > [mm]v=\bruch{1}{2}sin(2x)[/mm]
>  >  >  
> > > Partielle Integration: (vorerst unbestimmt)
>  >  >  
> > > uv´=uv- [mm]\integral[/mm] u´v dx
>  >  >  
> > > [mm]I2=cos(2x)*\bruch{1}{2}sin(2x)+\integral \underbrace{sin(2x)}_{=u}*\underbrace{sin(2x)}_{=\hat v}[/mm]
> > > dx
>  >  >  
> > > Partielle Integration: (vorerst unbestimmt)
>  >  >  
> > > uv´=uv- [mm]\integral[/mm] u´v dx
>  >  >  
> > > u=sin(2x)
>  >  >  
> > > u´=2*cos(2x)
>  >  >  
> > > v´=sin(2x)
>  >  >  
> > > [mm]v=-\bruch{1}{2}cos(2x)[/mm]
>  >  >  
> > > [mm]I2=sin(2x)*(-\bruch{1}{2}cos(2x))-\integral 2cos(2x)*(-\bruch{1}{2}cos(2x))dx[/mm]
>  
> >  

> > >  

> > > Habe das Gefühl, dass ich mich im Kreis drehe! Wie mache
> > > ich hier in der partiellen Integration weiter. Bitte keine
> > > neuen Ansatz vorschlagen. Möchte die Aufgabe gerne so
> > > lösen.
> > >
> >
> >
> > Ersetze den nach der ersten partiellen Integration
>  >  auf der rechten Seite auftretenden Integranden
>  >  gemäß des trigometischen Pythagoras:
>  >  
> > [mm]\sin^{2}\left(2x\right)=1-\cos^{2}\left(2x\right)[/mm]
>  >  
> >
> > > Vielen Dank
>  >  >  
> > > Gruß
>  >  >  
> > > mbau16

>


Gruss
MathePower  

Bezug
                                                                                
Bezug
Integration: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 21:19 Sa 28.01.2012
Autor: mbau16

Guten Abend,

eine Frage an Euch!

[mm]I=\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)*cos^{2}(x)dx[/mm]

[mm]cos(2x)=cos^{2}x-sin^{2}x=cos^{2}(x)-(1-cos^2(x))=2cos^{2}(x)-1[/mm]

[mm]cos(2x)=2cos^{2}(x)-1[/mm]

[mm]\bruch{1+cos(2x)}{2}=cos^{2}(x)[/mm]

[mm]cos(2x)*cos^{2}(x)=cos(2x)*\bruch{1+cos(2x)}{2}=\bruch{1}{2}*cos(2x)*(1+cos(2x))[/mm]

[mm]I=\bruch{1}{2}\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}cos(2x)dx+\bruch{1}{2}\integral_{-\bruch{\pi}{3}}^{\bruch{\pi}{4}}\underbrace{cos^{2}(2x)dx}_{=I2}[/mm]

[mm]I=\bruch{1}{2}*\bruch{1}{2}sin(2x)+\bruch{1}{2}*I2[/mm]

[mm]I2=cos^{2}(2x)=\underbrace{cos(2x)}_{=u}*\underbrace{cos(2x)}_{=\hat v}[/mm]

Kann ich hier zur Vermeidung der partiellen Integration
die

Identität von [mm]cos^{2}(2x)[/mm] nicht in [mm]sin^{2}(2x)-1[/mm]
ändern?
  

Nein.

Antwort von mbau16:

Ich verstehe leider den Unterschied hierzu nicht. Hier wurde doch im Grundsatz das gleiche gemacht???. Bitte eine Erklärung!!

[mm]\sin^{2}\left(2x\right)=1-\cos^{2}\left(2x\right)[/mm]-> Siehe Antwort von MathePower ganz unten!


Besser ist gemäß dem Additionstheorem zu ersetzen:  

[mm]\cos\left(4x\right)=2*\cos^{2}´\left(2x\right)-1[/mm]

Partielle Integration:

> > > > u=cos(2x)
>  >  >  >  
> > > > u´=-2sin(2x)
> > > >
> > > > v´=cos(2x)
>  >  >  >  
> > > > [mm]v=\bruch{1}{2}sin(2x)[/mm]
>  >  >  >  
> > > > Partielle Integration: (vorerst unbestimmt)
>  >  >  >  
> > > > uv´=uv- [mm]\integral[/mm] u´v dx
>  >  >  >  
> > > > [mm]I2=cos(2x)*\bruch{1}{2}sin(2x)+\integral \underbrace{sin(2x)}_{=u}*\underbrace{sin(2x)}_{=\hat v}[/mm] dx

> > > > Habe das Gefühl, dass ich mich im Kreis drehe! Wie mache
> > > > ich hier in der partiellen Integration weiter. Bitte keine
> > > > neuen Ansatz vorschlagen. Möchte die Aufgabe gerne so
> > > > lösen.
> > > >
> > >
> > >
> > > Ersetze den nach der ersten partiellen Integration
>  >  >  auf der rechten Seite auftretenden Integranden
>  >  >  gemäß des trigometischen Pythagoras:
>  >  >  
> > > [mm]\sin^{2}\left(2x\right)=1-\cos^{2}\left(2x\right)[/mm]

>
> Gruss
>  MathePower

[mm] I2=cos(2x)*\bruch{1}{2}sin(2x)+\integral \underbrace{sin(2x)}_{=u}*\underbrace{sin(2x)}_{=\hat v}dx [/mm]

[mm] I2=cos(2x)*\bruch{1}{2}sin(2x)+\integral 1-cos^{2}(2x)dx [/mm]

Verstehe auch hier leider den qualitativen Unterschied zu meiner Version nicht. Muss durch das [mm] cos^{2}(2x) [/mm] genauso partiell Integrieren???

Kann mir bitte bitte jemand den Rest bis zum einsetzen der Grenzen einmal vorrechnen. Ich verzweifel an der Aufgabe schon den ganzen Tag. Ich komme nicht weiter!!!! Ich weiß es verstößt bestimmt gegen jegliche Grundsätze des Forums sich etwas vorrechnen zu lassen, aber ich bin mit meinem Latein echt am Ende!!!

> > >
> > > > Vielen Dank
>  >  >  >  
> > > > Gruß
>  >  >  >  
> > > > mbau16
> >
>  

  


Bezug
                                                                                        
Bezug
Integration: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:20 Mo 30.01.2012
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
Bezug
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Integration"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien


^ Seitenanfang ^
www.unimatheforum.de
[ Startseite | Forum | Wissen | Kurse | Mitglieder | Team | Impressum ]