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Integralrechnung: integral
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:39 Do 30.08.2012
Autor: Kevin22

Aufgabe
Hallo bin wieder bei einer Integralrechnung stecken geblieben und bleibe eure Hilfe:

Es sei W der Weg von (0, 0) nach (1, 0), der sich aus dem durch X(t) = [mm] (t^2, [/mm] t) mit t Element [0, 1] parametrisierten Weg W1
und dem Geradenstück W2 von (1, 1) nach (1, 0) zusammensetzt.
a) Parameterisieren Sie W2
b) Berechnen Sie die Länge des Gesamtweges.
c) Berechnen Sie das Kurvenintegral

[mm] \integral_{W}^{} [/mm] F*dX

für das Vektorfeld

F( x , y ) = ( 2xy [mm] -x^2, x+y^2 [/mm] )


Mein parametriesierter weg ist:

X2 t ( 1, 1-t )

Bei der b) versuche ich gerade den  Weg zu berechnen für Xt:

[mm] \integral_{0}^{1} \wurzel{4t^2 +1} [/mm] dt

Kann mir jemand tipps geben wie ich weiter vorgehen soll bitte.

hab die frage nicht gestellt.

        
Bezug
Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:51 Do 30.08.2012
Autor: MathePower

Hallo Kevin22,

> Hallo bin wieder bei einer Integralrechnung stecken
> geblieben und bleibe eure Hilfe:
>  
> Es sei W der Weg von (0, 0) nach (1, 0), der sich aus dem
> durch X(t) = [mm](t^2,[/mm] t) mit t Element [0, 1] parametrisierten
> Weg W1
>  und dem Geradenstück W2 von (1, 1) nach (1, 0)
> zusammensetzt.
>  a) Parameterisieren Sie W2
> b) Berechnen Sie die Länge des Gesamtweges.
>  c) Berechnen Sie das Kurvenintegral
>  
> [mm]\integral_{W}^{}[/mm] F*dX
>  
> für das Vektorfeld
>  
> F( x , y ) = ( 2xy [mm]-x^2, x+y^2[/mm] )
>  
>
> Mein parametriesierter weg ist:
>  
> X2 t ( 1, 1-t )
>  


[ok]


> Bei der b) versuche ich gerade den  Weg zu berechnen für
> Xt:
>  
> [mm]\integral_{0}^{1} \wurzel{4t^2 +1}[/mm] dt
>  
> Kann mir jemand tipps geben wie ich weiter vorgehen soll
> bitte.


Substituiere [mm]2t=\sinh\left(u\right)[/mm]


>  hab die frage nicht gestellt.



Gruss
MathePower

Bezug
                
Bezug
Integralrechnung: Substitution
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:01 Do 30.08.2012
Autor: Kevin22


> Hallo Kevin22,
>  
> > Hallo bin wieder bei einer Integralrechnung stecken
> > geblieben und bleibe eure Hilfe:
>  >  
> > Es sei W der Weg von (0, 0) nach (1, 0), der sich aus dem
> > durch X(t) = [mm](t^2,[/mm] t) mit t Element [0, 1] parametrisierten
> > Weg W1
>  >  und dem Geradenstück W2 von (1, 1) nach (1, 0)
> > zusammensetzt.
>  >  a) Parameterisieren Sie W2
> > b) Berechnen Sie die Länge des Gesamtweges.
>  >  c) Berechnen Sie das Kurvenintegral
>  >  
> > [mm]\integral_{W}^{}[/mm] F*dX
>  >  
> > für das Vektorfeld
>  >  
> > F( x , y ) = ( 2xy [mm]-x^2, x+y^2[/mm] )
>  >  
> >
> > Mein parametriesierter weg ist:
>  >  
> > X2 t ( 1, 1-t )
>  >  
>
>
> [ok]
>  
>
> > Bei der b) versuche ich gerade den  Weg zu berechnen für
> > Xt:
>  >  
> > [mm]\integral_{0}^{1} \wurzel{4t^2 +1}[/mm] dt
>  >  
> > Kann mir jemand tipps geben wie ich weiter vorgehen soll
> > bitte.
>  
>
> Substituiere [mm]2t=\sinh\left(u\right)[/mm]
>  
>
> >  hab die frage nicht gestellt.

>
>
>
> Gruss
>  MathePower

Ok ich habs mal versucht:

[mm] \integral_{0}^{1} \wurzel{(2*sinh^2(u)+1)} *\bruch{du}{2*cosh(u)} [/mm]

Ist es so richtig substituiert ?

Bezug
                        
Bezug
Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:22 Do 30.08.2012
Autor: MathePower

Hallo Kevin22,

> > Hallo Kevin22,
>  >  
> > > Hallo bin wieder bei einer Integralrechnung stecken
> > > geblieben und bleibe eure Hilfe:
>  >  >  
> > > Es sei W der Weg von (0, 0) nach (1, 0), der sich aus dem
> > > durch X(t) = [mm](t^2,[/mm] t) mit t Element [0, 1] parametrisierten
> > > Weg W1
>  >  >  und dem Geradenstück W2 von (1, 1) nach (1, 0)
> > > zusammensetzt.
>  >  >  a) Parameterisieren Sie W2
> > > b) Berechnen Sie die Länge des Gesamtweges.
>  >  >  c) Berechnen Sie das Kurvenintegral
>  >  >  
> > > [mm]\integral_{W}^{}[/mm] F*dX
>  >  >  
> > > für das Vektorfeld
>  >  >  
> > > F( x , y ) = ( 2xy [mm]-x^2, x+y^2[/mm] )
>  >  >  
> > >
> > > Mein parametriesierter weg ist:
>  >  >  
> > > X2 t ( 1, 1-t )
>  >  >  
> >
> >
> > [ok]
>  >  
> >
> > > Bei der b) versuche ich gerade den  Weg zu berechnen für
> > > Xt:
>  >  >  
> > > [mm]\integral_{0}^{1} \wurzel{4t^2 +1}[/mm] dt
>  >  >  
> > > Kann mir jemand tipps geben wie ich weiter vorgehen soll
> > > bitte.
>  >  
> >
> > Substituiere [mm]2t=\sinh\left(u\right)[/mm]
>  >  
> >
> > >  hab die frage nicht gestellt.

> >
> >
> >
> > Gruss
>  >  MathePower
>
> Ok ich habs mal versucht:
>  
> [mm]\integral_{0}^{1} \wurzel{(2*sinh^2(u)+1)} *\bruch{du}{2*cosh(u)}[/mm]
>  
> Ist es so richtig substituiert ?


Leider nein.

Es ist doch [mm]2t=\sinh\left(u\right)[/mm]

Damit ergibt sich [mm]2 \ dt=\cosh\left(u\right) \ du[/mm]

Dann sind die Grenzen ebenfalls der Substituition zu unterziehen.

Demach ergibt sich:

[mm]\integral_{0}^{1} \wurzel{(2t)^2+1} \ dt=\integral_{0}^{...} \wurzel{\sinh^{2}\left(u\right)+1} \ \cosh\left(u\right) \ du[/mm]


Gruss
MathePower

Bezug
                                
Bezug
Integralrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:48 Do 30.08.2012
Autor: Kevin22


> Hallo Kevin22,
>  
> > > Hallo Kevin22,
>  >  >  
> > > > Hallo bin wieder bei einer Integralrechnung stecken
> > > > geblieben und bleibe eure Hilfe:
>  >  >  >  
> > > > Es sei W der Weg von (0, 0) nach (1, 0), der sich aus dem
> > > > durch X(t) = [mm](t^2,[/mm] t) mit t Element [0, 1] parametrisierten
> > > > Weg W1
>  >  >  >  und dem Geradenstück W2 von (1, 1) nach (1, 0)
> > > > zusammensetzt.
>  >  >  >  a) Parameterisieren Sie W2
> > > > b) Berechnen Sie die Länge des Gesamtweges.
>  >  >  >  c) Berechnen Sie das Kurvenintegral
>  >  >  >  
> > > > [mm]\integral_{W}^{}[/mm] F*dX
>  >  >  >  
> > > > für das Vektorfeld
>  >  >  >  
> > > > F( x , y ) = ( 2xy [mm]-x^2, x+y^2[/mm] )
>  >  >  >  
> > > >
> > > > Mein parametriesierter weg ist:
>  >  >  >  
> > > > X2 t ( 1, 1-t )
>  >  >  >  
> > >
> > >
> > > [ok]
>  >  >  
> > >
> > > > Bei der b) versuche ich gerade den  Weg zu berechnen für
> > > > Xt:
>  >  >  >  
> > > > [mm]\integral_{0}^{1} \wurzel{4t^2 +1}[/mm] dt
>  >  >  >  
> > > > Kann mir jemand tipps geben wie ich weiter vorgehen soll
> > > > bitte.
>  >  >  
> > >
> > > Substituiere [mm]2t=\sinh\left(u\right)[/mm]
>  >  >  
> > >
> > > >  hab die frage nicht gestellt.

> > >
> > >
> > >
> > > Gruss
>  >  >  MathePower
> >
> > Ok ich habs mal versucht:
>  >  
> > [mm]\integral_{0}^{1} \wurzel{(2*sinh^2(u)+1)} *\bruch{du}{2*cosh(u)}[/mm]
>  
> >  

> > Ist es so richtig substituiert ?
>
>
> Leider nein.
>  
> Es ist doch [mm]2t=\sinh\left(u\right)[/mm]
>  
> Damit ergibt sich [mm]2 \ dt=\cosh\left(u\right) \ du[/mm]
>  
> Dann sind die Grenzen ebenfalls der Substituition zu
> unterziehen.
>  
> Demach ergibt sich:
>  
> [mm]\integral_{0}^{1} \wurzel{(2t)^2+1} \ dt=\integral_{0}^{...} \wurzel{\sinh^{2}\left(u\right)+1} \ \cosh\left(u\right) \ du[/mm]
>  
>
> Gruss
>  MathePower

Ah ok .

Ehrlich ich weiss nichtt wie sich die grenzen ändern .

Das habe ich auch nicht so richtig bisher kapiert.

Aber nun eine weitere Frage, könnte ich nicht vor  dem Integrieren einfach die Wurzel ziehen , dann steht:

[mm] \integral_{0}^{...} [/mm] sinh(u) +1 *cosh(u)

Kann ich das jetzt einfach integrieren oder wie?



Bezug
                                        
Bezug
Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:09 Do 30.08.2012
Autor: M.Rex


> > Hallo Kevin22,
>  >  
> > > > Hallo Kevin22,
>  >  >  >  
> > > > > Hallo bin wieder bei einer Integralrechnung stecken
> > > > > geblieben und bleibe eure Hilfe:
>  >  >  >  >  
> > > > > Es sei W der Weg von (0, 0) nach (1, 0), der sich aus dem
> > > > > durch X(t) = [mm](t^2,[/mm] t) mit t Element [0, 1] parametrisierten
> > > > > Weg W1
>  >  >  >  >  und dem Geradenstück W2 von (1, 1) nach (1,
> 0)
> > > > > zusammensetzt.
>  >  >  >  >  a) Parameterisieren Sie W2
> > > > > b) Berechnen Sie die Länge des Gesamtweges.
>  >  >  >  >  c) Berechnen Sie das Kurvenintegral
>  >  >  >  >  
> > > > > [mm]\integral_{W}^{}[/mm] F*dX
>  >  >  >  >  
> > > > > für das Vektorfeld
>  >  >  >  >  
> > > > > F( x , y ) = ( 2xy [mm]-x^2, x+y^2[/mm] )
>  >  >  >  >  
> > > > >
> > > > > Mein parametriesierter weg ist:
>  >  >  >  >  
> > > > > X2 t ( 1, 1-t )
>  >  >  >  >  
> > > >
> > > >
> > > > [ok]
>  >  >  >  
> > > >
> > > > > Bei der b) versuche ich gerade den  Weg zu berechnen für
> > > > > Xt:
>  >  >  >  >  
> > > > > [mm]\integral_{0}^{1} \wurzel{4t^2 +1}[/mm] dt
>  >  >  >  >  
> > > > > Kann mir jemand tipps geben wie ich weiter vorgehen soll
> > > > > bitte.
>  >  >  >  
> > > >
> > > > Substituiere [mm]2t=\sinh\left(u\right)[/mm]
>  >  >  >  
> > > >
> > > > >  hab die frage nicht gestellt.

> > > >
> > > >
> > > >
> > > > Gruss
>  >  >  >  MathePower
> > >
> > > Ok ich habs mal versucht:
>  >  >  
> > > [mm]\integral_{0}^{1} \wurzel{(2*sinh^2(u)+1)} *\bruch{du}{2*cosh(u)}[/mm]
>  
> >  

> > >  

> > > Ist es so richtig substituiert ?
> >
> >
> > Leider nein.
>  >  
> > Es ist doch [mm]2t=\sinh\left(u\right)[/mm]
>  >  
> > Damit ergibt sich [mm]2 \ dt=\cosh\left(u\right) \ du[/mm]
>  >  
> > Dann sind die Grenzen ebenfalls der Substituition zu
> > unterziehen.
>  >  
> > Demach ergibt sich:
>  >  
> > [mm]\integral_{0}^{1} \wurzel{(2t)^2+1} \ dt=\integral_{0}^{...} \wurzel{\sinh^{2}\left(u\right)+1} \ \cosh\left(u\right) \ du[/mm]
>  
> >  

> >
> > Gruss
>  >  MathePower
> Ah ok .
>  
> Ehrlich ich weiss nichtt wie sich die grenzen ändern .

Der Funktion entsprechnend, mit der du substituierst.

>  
> Das habe ich auch nicht so richtig bisher kapiert.
>  
> Aber nun eine weitere Frage, könnte ich nicht vor  dem
> Integrieren einfach die Wurzel ziehen , dann steht:
>  
> [mm]\integral_{0}^{...}[/mm] sinh(u) +1 *cosh(u)

Oh nein, [mm] $\sqrt{a+b}\ne\sqrt{a}+\sqrt{b}$, [/mm] das sollte aus der Mittelstufe bekannt sein.

>  
> Kann ich das jetzt einfach integrieren oder wie?

Den Weg hatten wir dir doch gezeigt, gehe ihn.

>  
>  

Marius


Bezug
                                                
Bezug
Integralrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:18 Do 30.08.2012
Autor: Kevin22

Aber wie soll ich das denn dann mit der wurzel integrieren?

Bezug
                                                        
Bezug
Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:25 Fr 31.08.2012
Autor: MontBlanc

Hallo,

das wurde doch oben ausreichend beschrieben:

Du hast [mm] \int_{0}^{...}\sqrt{\sinh^2{u}+1}\cosh{u}\mathrm{d}u, [/mm] jetzt solltest du im Kopf haben, dass [mm] \cosh^2{u}-\sinh^2{u}=1. [/mm] Dann wirds doch einfach !


LG

Bezug
        
Bezug
Integralrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 07:00 Fr 31.08.2012
Autor: Kevin22

Aber es steht ja [mm] sinh^2 +cosh^2. [/mm] Ist es auch 1.

Bezug
                
Bezug
Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:13 Fr 31.08.2012
Autor: Steffi21

Hallo, betrachte den Radikand

[mm] sinh^{2}(u)+1 [/mm]

es gilt [mm] cosh^{2}(u)-sinh^{2}(u)=1 [/mm]

somit [mm] cosh^{2}(u)=sinh^{2}(u)+1 [/mm]

du bekommst  [mm] \integral_{}^{}{\wurzel{cosh^{2}(u)}*cosh(u)du} [/mm]

Steffi



Bezug
                        
Bezug
Integralrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 08:29 Fr 31.08.2012
Autor: Kevin22

Leider muss ich euch direkt wieder fragen wie integriere ich jetzt das cos h unter der Wurzel?

Bezug
                                
Bezug
Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:37 Fr 31.08.2012
Autor: schachuzipus

Hallo Kevin,


> Leider muss ich euch direkt wieder fragen wie integriere
> ich jetzt das cos h unter der Wurzel?

Durch die Umformung wirst du doch die Wurzel los.

Darum doch der ganze Aufwand ...

Mensch Meier.

Du hast [mm]\int\limits_{0}^{\ldots}{\sqrt{\cosh^2(u)}\cdot{}\cosh(u) \ du}=\ldots[/mm]

Jetzt denk mal nach und konzentriere dich.

Was ist [mm]\sqrt{\cosh^2(u)}[/mm]?

Wie vereinfacht sich der Integrand also?

Dann hilft partielle Integration, aber die obere Grenze fehlt dir noch!

Gruß

schachuzipus


Bezug
                                        
Bezug
Integralrechnung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 08:40 Fr 31.08.2012
Autor: Steffi21

Hallo, es ist auch möglich, dann keine partielle Integration

[mm] cosh(2u)=2*cosh^2(u)-1 [/mm]

[mm] cosh^2(u)= [/mm] ....

Steffi

Bezug
                                        
Bezug
Integralrechnung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 08:44 Fr 31.08.2012
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,

mir fällt gerade auf, dass im Integral nach der Substitution der Faktor 1/2 fehlt.

Gem. Mathepowers Substitution [mm]2t=\sinh(u)[/mm] ist [mm]2 \ dt \ = \ \cosh(u) \ du[/mm], also [mm]dt \ = \ \frac{\cosh(u)}{2} \ du}[/mm]

Du hast also [mm]\frac{1}{2}\int\limits_0^{\ldots}{\sqrt{\cosh^2(u)}\cdot{}\cosh(u) \ du}[/mm]


Gruß

schachuzipus


Bezug
                                                
Bezug
Integralrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:43 Fr 31.08.2012
Autor: Kevin22

Wie kommst du jetzt genau auf diese 1/2 ?

Bezug
                                                        
Bezug
Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:46 Fr 31.08.2012
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,


> Wie kommst du jetzt genau auf diese 1/2 ?

Willst du mich veräppeln?

Das habe ich doch ganz deutlich in der Mitteilung geschrieben ...

Hast du das nicht gelesen?

Dann lies es (nochmal) aufmerksam durch ...

Gruß

schachuzipus


Bezug
                                                
Bezug
Integralrechnung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:46 Fr 31.08.2012
Autor: Kevin22


> Hallo nochmal,
>  
> mir fällt gerade auf, dass im Integral nach der
> Substitution der Faktor 1/2 fehlt.
>  
> Gem. Mathepowers Substitution [mm]2t=\sinh(u)[/mm] ist [mm]2 \ dt \ = \ \cosh(u) \ du[/mm],
> also [mm]dt \ = \ \frac{\cosh(u)}{2} \ du}[/mm]
>  
> Du hast also
> [mm]\frac{1}{2}\int\limits_0^{\ldots}{\sqrt{\cosh^2(u)}\cdot{}\cosh(u) \ du}[/mm]
>  
>
> Gruß
>  
> schachuzipus
>  

Ich verstehe trotzdem  nicht so ganz warum da 2dt steht.
Kann mir jemand das erklären?


Bezug
                                                        
Bezug
Integralrechnung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:03 Fr 31.08.2012
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,


> > Hallo nochmal,
>  >  
> > mir fällt gerade auf, dass im Integral nach der
> > Substitution der Faktor 1/2 fehlt.
>  >  
> > Gem. Mathepowers Substitution [mm]2t=\sinh(u)[/mm] ist [mm]2 \ dt \ = \ \cosh(u) \ du[/mm],
> > also [mm]dt \ = \ \frac{\cosh(u)}{2} \ du}[/mm]
>  >  
> > Du hast also
> >
> [mm]\frac{1}{2}\int\limits_0^{\ldots}{\sqrt{\cosh^2(u)}\cdot{}\cosh(u) \ du}[/mm]
>  
> >  

> >
> > Gruß
>  >  
> > schachuzipus
>  >  
>
> Ich verstehe trotzdem  iChat so ganz warum da 2dt steht.

Nun, die Substitution ist doch gewesen:

[mm]2t \ = \ \sinh(u)[/mm], wobei [mm]u=u(t)[/mm], also u von t abh. ist.

Dh. [mm]2t \ = \ \sinh(u(t))[/mm]

Nun differenziere auf beiden Seiten nach t

Gruß

schachuzipus

>  


Bezug
                                                                
Bezug
Integralrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:10 Fr 31.08.2012
Autor: Kevin22


> Hallo nochmal,
>  
>
> > > Hallo nochmal,
>  >  >  
> > > mir fällt gerade auf, dass im Integral nach der
> > > Substitution der Faktor 1/2 fehlt.
>  >  >  
> > > Gem. Mathepowers Substitution [mm]2t=\sinh(u)[/mm] ist [mm]2 \ dt \ = \ \cosh(u) \ du[/mm],
> > > also [mm]dt \ = \ \frac{\cosh(u)}{2} \ du}[/mm]
>  >  >  
> > > Du hast also
> > >
> >
> [mm]\frac{1}{2}\int\limits_0^{\ldots}{\sqrt{\cosh^2(u)}\cdot{}\cosh(u) \ du}[/mm]
>  
> >  

> > >  

> > >
> > > Gruß
>  >  >  
> > > schachuzipus
>  >  >  
> >
> > Ich verstehe trotzdem  iChat so ganz warum da 2dt steht.
>  
> Nun, die Substitution ist doch gewesen:
>  
> [mm]2t \ = \ \sinh(u)[/mm], wobei [mm]u=u(t)[/mm], also u von t abh. ist.
>  
> Dh. [mm]2t \ = \ \sinh(u(t))[/mm]
>  
> Nun differenziere auf beiden Seiten nach t
>  
> Gruß
>  
> schachuzipus
>  >  
>  

Tut mir leid aber ich habe es immer noch nicht so richtig verstanden . Ich dacht man ersetzt 2t mit sin h(u) , woher kommt dann denn die 2 her?

Bezug
                                                                        
Bezug
Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:11 Fr 31.08.2012
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,

siehe meine Mitteilung auf deine Mitteilung ..

Gruß

schachuzipus


Bezug
                                                                                
Bezug
Integralrechnung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:21 Fr 31.08.2012
Autor: Kevin22

Ich weiß nicht , das Problem ist es ist mir leider noch nicht ganz klar.

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Integralrechnung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:31 Fr 31.08.2012
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,

was genau ist dir denn nicht klar?

[mm] $2t=\sinh(u(t))$ [/mm] musst du auf beiden Seiten nach $t$ ableiten, linkerhand ist es klar, da steht dann einfach $2$

Rechterhand bemühe die Kettenregel und bedenke, dass du $u'(t)$ schreiben kannst als [mm] $\frac{du}{dt}$ [/mm]

Ziel ist es doch, das "alte" Differential $dt$ durch einen Ausdruck in $du$ auszudrücken.

Hast du noch nie eine Integration per Substitution gemacht?


Gruß

schachuzipus


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Integralrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:38 Fr 31.08.2012
Autor: Kevin22

Hab ich schon. Aber ich verstehe nicht warum auf der linken Seite ein 2t steht.

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Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:44 Fr 31.08.2012
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,


> Hab ich schon. Aber ich verstehe nicht warum auf der linken
> Seite ein 2t steht.

Weil es so klappt.

Mathepower hat aus seinem Erfahrungsschatz "gesehen", dass der Substitutionsansatz [mm]2t=\sinh(u)[/mm] zielführend ist, um das Integral [mm]\int {\sqrt{4t^2+1} \ dt}=\int{\sqrt{\red{(2t)}^2+1} \ dt}[/mm] in ein einfacheres Integral zu überführen.

Er hat das sicher schon unzählige Male gemacht und "weiß" einfach (auch den Zusammenhang [mm]\cosh^2(x)-\sinh^2(x)=1[/mm] ausnutzend), wie man ein Integral der Form [mm]\int {\sqrt{z^2+1} \ dz}[/mm] erschlägt.

Je mehr Integrale du erschlägst, desto leichter wird auch dir ein passender Substitutionsansatz einfallen ...

Übung macht den Meister ...


Gruß

schachuzipus


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Integralrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:13 Fr 31.08.2012
Autor: Kevin22

Nein ich glaube du hast mich falsch verstanden :

Hier meine substitution:

2t = sin h (u) 2t gibts doch nicht mehr oder?
Es wurde doch ersetzt?

dt/du = cosh(u)

dt = cosh(u)*du

Warum kommt ein 1/2
Ich verstehe das nicht.




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Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:35 Fr 31.08.2012
Autor: MathePower

Hallo Kevin22,

> Nein ich glaube du hast mich falsch verstanden :
>  
> Hier meine substitution:
>  
> 2t = sin h (u) 2t gibts doch nicht mehr oder?
>  Es wurde doch ersetzt?
>  
> dt/du = cosh(u)
>  


Hier muss es doch lauten:

[mm]\red{2} \bruch{dt}{du}=\cosh\left(u\right)[/mm]


> dt = cosh(u)*du
>  
> Warum kommt ein 1/2
>  Ich verstehe das nicht.
>  


Umformung ergibt:

[mm]dt=\bruch{1}{2} \cosh\left(u\right) \ du[/mm]


Gruss
MathePower

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Integralrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:15 Fr 31.08.2012
Autor: Kevin22

Ok ich habs zumindest ein wenig kapiert und versuch weiter zu rechnen:

[mm] \bruch{1}{2}*\integral_{0}^{} cosh^2 [/mm] (u) du

= sin [mm] h^2 [/mm] (u)

Aber welche grenzen setze ich jetzt ein?

Wie haben sie sich verändert?

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Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:54 Fr 31.08.2012
Autor: MathePower

Hallo Kevin22,

> Ok ich habs zumindest ein wenig kapiert und versuch weiter
> zu rechnen:
>  
> [mm]\bruch{1}{2}*\integral_{0}^{} cosh^2[/mm] (u) du
>  
> = sin [mm]h^2[/mm] (u)
>  


Das ist nicht richtig.

Das Integral von [mm]\cosh^{2}\left(u\right)[/mm] ist mit
Hilfe der partiellen Integration zu ermitteln.


> Aber welche grenzen setze ich jetzt ein?
>  
> Wie haben sie sich verändert?


Die neuen Grenzen ergeben sich gemäß der Substitution.


Gruss
MathePower

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Integralrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:56 Fr 31.08.2012
Autor: Kevin22

Aber wie ändern sich die grenzen genau?

Ich weiss nicht so richtig wie das funktioniert ?

Soll ich 1/2 * [mm] cosh^2(u) [/mm]

partiell integrieren oder wie?

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Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:17 Fr 31.08.2012
Autor: Valerie20

Hi!

> Aber wie ändern sich die grenzen genau?

>

Du musst die vorherigen Grenzen in die von dir gewählte Substitution einsetzen.  

> Ich weiss nicht so richtig wie das funktioniert ?
>  
> Soll ich 1/2 * [mm]cosh^2(u)[/mm]
>
> partiell integrieren oder wie?

Ja.
[mm] $cosh^2(u)=cosh(u)\cdot [/mm] cosh(u)$


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Integralrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:35 Fr 31.08.2012
Autor: Kevin22


> Hi!
>  
> > Aber wie ändern sich die grenzen genau?
>  >
>  
> Du musst die vorherigen Grenzen in die von dir gewählte
> Substitution einsetzen.  
>
> > Ich weiss nicht so richtig wie das funktioniert ?
>  >  
> > Soll ich 1/2 * [mm]cosh^2(u)[/mm]
> >
> > partiell integrieren oder wie?
>  
> Ja.
>  [mm]cosh^2(u)=cosh(u)\cdot cosh(u)[/mm]
>  

Also muss ich dieses Integral berechnen:

[mm] \integral_{0}^{sin h} [/mm]  cos h u* cos h u

Also muss ich dieses Integral partiell integrieren ?

Sind die grenzen richtig?

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Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:42 Fr 31.08.2012
Autor: Steffi21

Erneut Hallo, schaue dir mal meine andere Antwort an, Steffi

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Integralrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:41 Fr 31.08.2012
Autor: Steffi21

Hallo, wenn du nicht partielle Integration machen möchtest, so benutze

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

du kannst dann jeden Summanden einzeln integrieren

noch ein Hinweis zu den Grenzen, du hattest ja

2t=sinh(u)

alte (untere) Grenze 0, löse 2*0=sinh(u), du bekommst die neue Grenze 0

alte (obere) Grenze 1, löse 2*1=sinh(u), du bekommst die neue Grenze 1,4436....

Steffi



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