[wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Berichten: 46

[wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

Hallo,

Tijdens het maken van oefeningen op primitieve functies kon ik een oefening niet oplossen.
\(I = \int sin³(x)dx\)
Ik kreeg als hulp om u gelijk te stellen aan cos(x), daarna ging ik aan de slag.
\(I = \int sin³(x) = I = \int sin²(x).sin(x) dx= I = \int (1-cos²(x)).sin(x) dx\)
Nu zat ik even te denken en om op zoek te gaan achter die cos(x). Als ik uit (1-cos²(x)) cos(x) probeer te halen krijg ik
\( I = \int (1-cos²(x)).sin(x) dx= I = \int (1-cos(x).cos(x)).sin(x) dx\)
Ik weet niet of dit de goede methode is :/.

dan is u = cos(x) en
\( dx=\frac{-dt}{sin(x)}\)
\( I = \int (1-cos(x).cos(x)).sin(x) dx = I = \int (1-u²).sin(x).\frac{-dt}{sin(x)}= I = -\int (1-u²)dt\)
En daarna zit ik vast.. . Ik vind niet de goede manier om deze integraal op te lossen ( ben geen wiskunde crack)

Misschien kan iemand mij hierbij helpen

Berichten: 8.614

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

Ook hallo, maar waar is je integraal?
Geloof niet alles wat je leest.


Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!

Berichten: 46

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

Ook hallo, maar waar is je integraal?
Hallo,

sorry mijn toetsenbord bleef hangen , er zaten knoppen vast en ik sloeg op enter ( per ongeluk)

Mvg

Berichten: 8.614

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

sorry mijn toetsenbord bleef hangen , er zaten knoppen vast en ik sloeg op enter ( per ongeluk)
Geen probleem, ik vond het gewoon vreemd dat er niets stond.
trying schreef:Ik kreeg als hulp om u gelijk te stellen aan cos(x), daarna ging ik aan de slag.
\(I = \int sin³(x) = I = \int sin²(x).sin(x) dx= I = \int (1-cos²(x)).sin(x) dx\)
, dan is
\(\cos^2(x) = u^2\)
. Je kunt de substitutie dus perfect uitvoeren wanneer je de integraal als volgt hebt geschreven:
\(\int (1-\cos^2(x)) \cdot \sin(x) \mbox{d}x\)
Bekijk nu even je substitutie, aangezien
\(\cos(x) = u\)
, moeten ook de differentialen van beide leden aan elkaar gelijk zijn. Dit betekent dat:
\(\mbox{d}\cos(x) = \mbox{d}u \Leftrightarrow -\sin(x)\mbox{d}x = \mbox{d}u \Leftrightarrow \sin(x)\mbox{d}x = -\mbox{d}u\)
In je integraal kun je
\(\cos^2(x)\)
dus substitueren door
\(u^2\)
en
\(\sin(x)\mbox{d}x\)
door
\(-\mbox{d}u\)
.

Dat geeft je de integraal waarop je zelf via een iets andere weg al was uitgekomen:
\(-\int (1-u²)\mbox{d}u\)
Dit is gewoon de integraal van een verschil en dat is het verschil van de integralen (basiseigenschap):
\(-\int (1-u²)\mbox{d}u = -\int\mbox{d}u + \int u^2\mbox{d}u\)
Kun je nu verder?

PS: Een LaTeX-tip: Zet een backslash voor sin en cos, zodat LaTeX dit herkent als een functie en niet als het product van de variabelen s, i en n of c, o en s.
Geloof niet alles wat je leest.


Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!

Berichten: 46

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

Hey,

Bedankt voor de snelle en goede reactie . Ik bedoelde met dt => du. Dus ik zat nog goed eigenlijk ;) .

En dan bij
\(-\int (1-u²)\mbox{d}u = -\int\mbox{d}u + \int u^2\mbox{d}u\)
Als ik de integraal neem van
\( -\int\mbox{d}u\)
is dit dan u ? want ik verwar het wat met de integraal van 1 die x is .

Mvg

Berichten: 58

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

trying schreef:Hey,

Bedankt voor de snelle en goede reactie . Ik bedoelde met dt => du. Dus ik zat nog goed eigenlijk ;) .

En dan bij
\(-\int (1-u²)\mbox{d}u = -\int\mbox{d}u + \int u^2\mbox{d}u\)
Als ik de integraal neem van
\( -\int\mbox{d}u\)
is dit dan u ? want ik verwar het wat met de integraal van 1 die x is .

Mvg
-u, inderdaad !
Afbeelding

Berichten: 46

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

Nieuw probleem :
\(\int \frac{x^5}{1+x²}\)
ik doe hetvolgend
\(u=x²+1 => dx=\frac{du}{2x}\)
\(\int \frac{x^4}{1+x²}*x*\frac{du}{2x} =\frac{1}{2} \int \frac{x^4}{u}*du\)
nu dacht ik eens na en vond dat
\(x^4=(u-1)(u-1)\)
\(\frac{1}{2} \int \frac{(u-1)(u-1)}{u}*du\)
Als ik dit dan verder uitreken kom ik niet aan de gegeven oplossing. Ik zie niet echt mijn fout in.

Hopelijk kan iemand mij verder helpen.

Groet

Berichten: 46

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

de topic staat al op een vinkje ; Nieuwe post dan maar :/

Berichten: 4.246

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

Ik zie niet echt mijn fout in.
Het gaat fout bij de du-dx berekening.
Quitters never win and winners never quit.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.269

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

Dag Trying, welkom ;) op het forum Huiswerk en Practica.

Jij wilt vlot hulp. Dat is alleen goed mogelijk als je daar zelf wat voor doet.

Naast de algemene regels van dit forum hebben we voor dit huiswerkforum een paar speciale regels en tips.

Die vind je in de huiswerkbijsluiter

In die huiswerkbijsluiter staat bijvoorbeeld:

Quote[td] [color="#808080"][b][u]VAKGEBIED-TAGS[/u][/b] [i]Plaats het vakgebied waarop je vraag betrekking heeft tussen rechte haken in de titel. bijv: [biologie] of [frans]. Zo blijft dit huiswerkforum overzichtelijk.[/i] [/color] [/td]
Hebben we even voor je gedaan. Denk je er de volgende keer zélf aan??

[/color]
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

Berichten: 46

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

Het gaat fout bij de du-dx berekening.
huh?
\(u=x²+1 => du=2xdx => dx=\frac{du}{2x}\)
ik zie de fout niet in .

Berichten: 46

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

\(x^4=(u-1)(u-1)\)

\(1/2 \int \frac{(u-1)*(u-1)}{u}*du\)

Berichten: 8.614

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

Wat kom je uit en wat is de modeloplossing?
Geloof niet alles wat je leest.


Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!

Berichten: 8.614

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

\(x^4=(u-1)²(u-1)²\)
Neen, je was op de goede weg.
\(1 + x^2 = u \Leftrightarrow x^2 = u-1\)
en bijgevolg is
\(x^4 = (x^2)^2 = (u-1)^2\)
of zo je wilt
\((u-1)(u-1)\)
Geloof niet alles wat je leest.


Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!

Berichten: 46

Re: [wiskunde] onbepaalde integraal met substitutie

\(1/2 \int \frac{(u-1)*(u-1)}{u}*du\)
en vervolgens werk ik dit uit , ik zie geen andere mogelijkheid
\(1/2 \int \frac{(u-1)*(u-1)}{u}*du = \frac{1}{2} \int \frac{(u^2-2u+1)}{u}*du= \frac{1}{2} \int (u-2+\frac{1}{u})*du= \)
1/2( u²/2 -2x+ln(u)) =
\( \frac{(x²+1)²}{4} -2x+ \frac{1}{2}ln(x²+1) \)
modeloplossing

(x^4)/(4)
\(- \frac{x^2}{2}+ \frac{1}{2}*ln(x^2+1)+c\)
sorry voor de halve latex , dit komt omdat ik rare resultaten kreeg met 2 maal frac achter elkaar..

De model oplossing verschilt van mijn oplossing , ik zie niet niet echt in wat ik fout heb gedaan.

Meer krijg ik er niet uit ;)

Reageer