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
StartseiteMatheForenUni-Analysisparameterabhängiges Integral
Foren für weitere Schulfächer findest Du auf www.vorhilfe.de z.B. Philosophie • Religion • Kunst • Musik • Sport • Pädagogik
Forum "Uni-Analysis" - parameterabhängiges Integral
parameterabhängiges Integral < Analysis < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Uni-Analysis"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien

parameterabhängiges Integral: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:33 Mo 03.10.2005
Autor: Bastiane

Hallo!

Folgende Aufgabe möchte ich lösen:

Man berechne das Integral

[mm] \integral_0^x{t^ne^{-t}\;dt} [/mm]

durch Differenzieren des Parameter-abhängigen Integrals

[mm] F(y):=\integral_0^x{e^{-ty}\;dt} [/mm]


Als erstes Mal eine kurze Frage: Gibt es da einen Trick, wie man darauf kommt, welches parameterabhängige Integral man nimmt? Wenn das da nicht gestanden hätte, dann hätte ich keine Ahnung gehabt, wie ich an diese Aufgabe rangehen soll.

So, ich habe jetzt als erstes mal berechnet:

[mm] \bruch{dF(y)}{dy} [/mm] = [mm] \bruch{d}{dy}\integral_0^x{e^{-ty}\;dt} [/mm] = [mm] \integral_0^x{-te^{-ty}\;dt} [/mm]

dann habe ich partielle Integration gemacht:

u(t)=-t
u'(t)=-1

[mm] v'(t)=e^{-ty} [/mm]
[mm] v(t)=-\bruch{1}{y}e^{-ty} [/mm]

dann erhalte ich:

[mm] =\bruch{t}{y}e^{-ty}|_0^x-\integral_0^x{\bruch{1}{y}e^{-ty}dt} [/mm] = [mm] \bruch{t}{y}e^{-ty}|_0^x-\bruch{1}{y}(-\bruch{1}{y}e^{-ty})|_0^x [/mm] = [mm] \bruch{x}{y}e^{-xy}+\bruch{1}{y^2}e^{-xy}-\bruch{1}{y^2} [/mm]

wenn ich mich hoffentlich nicht verrechnet habe. [weisswerd]

Angenommen, das hier stimmt - wie berechne ich dann mein Ausgangsintegral [mm] \integral_0^x{t^ne^{-t}\;dt} [/mm] ?

Ich habe schon versucht, es zu schreiben als F(0) oder F(t) oder so, aber irgendwie passt das ja nicht. Aber irgendso etwas muss ich doch jetzt machen, oder?

Viele Grüße
Bastiane
[cap]


        
Bezug
parameterabhängiges Integral: Kleine Hilfe
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:27 Mo 03.10.2005
Autor: Zwerglein

Hi, Bastiane,

leider kann ich Dir auch nur die Rekursionsformel für das unbestimmte Integral liefern:

[mm] \integral{t^{n}e^{-t} dt} [/mm] = [mm] -t^{n}*e^{-t} [/mm] + n* [mm] \integral{t^{n-1}e^{-t} dt} [/mm]

mfG!
Zwerglein

Bezug
                
Bezug
parameterabhängiges Integral: lösen?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:39 Mo 03.10.2005
Autor: Bastiane

Hallo Zwerglein!

> leider kann ich Dir auch nur die Rekursionsformel für das
> unbestimmte Integral liefern:
>  
> [mm]\integral{t^{n}e^{-t} dt}[/mm] = [mm]-t^{n}*e^{-t}[/mm] + n*
> [mm]\integral{t^{n-1}e^{-t} dt}[/mm]

Kann ich denn damit meine Aufgabe lösen?

Viele Grüße
Bastiane
[cap]


Bezug
                        
Bezug
parameterabhängiges Integral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:11 Mo 03.10.2005
Autor: Stefan

Liebe Christiane!

Ja, man könnte die Aufgabe so lösen, wie Zwerglein es vorgeschlagen hat, durch direkte Induktion (wäre sogar einfacher :-)).

Das aber soll ja nicht gemacht werden, sondern es soll über ein parameterabhängiges Integral gelöst werden..

Definiere :

$F(y) = [mm] \int\limits_0^x e^{-ty}\, [/mm] dt$.

Dann gilt:

[mm] $F^{(n)}(y) [/mm] = [mm] \int\limits_0^x \frac{\partial^x}{\partial y^n}(e^{-ty})\, [/mm] dt = [mm] \int\limits_0^n (-t)^n \cdot e^{-ty}\, [/mm] dt$.

Daraus folgt:

[mm] $\int\limits_0^x t^n e^{-t}\, [/mm] dt = [mm] \frac{F^{(n)}(1)}{(-1)^n}$. [/mm]

Versuche nun eine Formel für [mm] $F^{(n)}(1)$ [/mm] zu finden und diese mit Induktion zu beweisen.

Tipp: Bilde mal suzessive [mm] $F^{(0)}(y)$, $F^{(1)}(y)$, $F^{(2)}(y)$, [/mm] usw. Fällt dir eine Gesetzmäßigkeit auf?

Liebe Grüße
Stefan

Bezug
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Uni-Analysis"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien


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