Irrationale integraal.

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Berichten: 55

Irrationale integraal.

Eerst en vooral wil ik mij toch eens voorstellen, ik ben dus Tibs en ben een student Industrieel Ingenier Elektromechanica te Kortrijk ( Belgie ).

Ok en nu dus mijn vraag.

Bij het oefenen voor mijn herexamen probeer ik de volgende opave op te lossen:

Afbeelding

Ik start hierbij met het afleiden van ( 4x² + 4x + 7 ) tot (8x + 4) en pas dit dan aan zodat ik (3x + 1) bekom. Nu krijg ik 2 integralen, namelijk:

Afbeelding

Het probleem zit hem nu in die tweede integraal, daar zie ik dus niet echt een mogelijke methode om deze op te lossen.

Kan iemand mij hierbij helpen? :)

Dank bij voorbaat.

Berichten: 55

Re: Irrationale integraal.

Ok ik kan er dus niet echt tegen als ik iets niet vind en ben dus zelf al een tijdje aan het zoeken. Nu ben ik wle nog niet tot een methode gekomen die werkt maar hier is mijn werkwijze. Misschien ziet iemand van jullie waar ik in de fout ga, of als het normaal is dat ik vast loop.

Afbeelding

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Irrationale integraal.

Vorm een volkomen kwadraat en herwerk naar de vorm q²+1 voor een goniometrische substitutie:
\(\left( {4x^2 + 4x + 7} \right)^{\frac{3}{2}} = \left( {\left( {2x + 1} \right)^2 + 6} \right)^{\frac{3}{2}} = \left( {6\left( {\frac{{\left( {2x + 1} \right)^2 }}{6} + 1} \right)} \right)^{\frac{3}{2}} = 6\sqrt 6 \left( {\left( {\frac{{2x + 1}}{{\sqrt 6 }}} \right)^2 + 1} \right)^{\frac{3}{2}} \)
Het probleem is nu immers herleid tot het vinden van:
\(\int {\left( {\left( {\frac{{2x + 1}}{{\sqrt 6 }}} \right)^2 + 1} \right)^{ - \frac{3}{2}} dx}\)
Waarbij je de relatie kan gebruiken: sec²a = 1 + tan²a. Stel:
\(\frac{{2x + 1}}{{\sqrt 6 }} = \tan y \Leftrightarrow x = \frac{{\sqrt 6 \tan y - 1}}{2} \Rightarrow dx = \frac{{\sqrt 6 \sec ^2 y}}{2}dy\)
\(\int {\left( {\left( {\frac{{2x + 1}}{{\sqrt 6 }}} \right)^2 + 1} \right)^{ - \frac{3}{2}} dx} \to \int {\left( {\tan ^2 y + 1} \right)^{ - \frac{3}{2}} \frac{{\sqrt 6 \sec ^2 y}}{2}dy} = \frac{{\sqrt 6 }}{2}\int {\left( {\sec ^2 y} \right)^{ - \frac{3}{2}} \sec ^2 ydy} = \frac{{\sqrt 6 }}{2}\int {\cos ydy} \)
En die laatste integraal is natuurlijk "poepsimpel". Daarna terug substitueren.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 55

Re: Irrationale integraal.

Dank u zeer voor u antwoord, die oplossingsroute lijkt mij toch een stuk logischer en verstaanbaarder. Ik had al een oplossingsroute van iemand die een voorstel deed naar de afgeleide van (4x²+4x+7)^(-3/2) maar dat vond ik wat tevergaand.

Nog eens bedankt en hopelijk lukt het herexamen ;-)

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Irrationale integraal.

Graag gedaan, succes met dat examen!
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer