Fout in Integraal

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Berichten: 24

Fout in Integraal

Beste Mensen,

We zijn de hele avond al bezig om één stomme (ogenschijnlijk makkelijke) integraal op te lossen.

De opgave en de uitkomst die beide onderstreept staan hebben we al meerdere malen gecontrolleerd, en de berekening zelf hebben we ook al vele malen nagerekent!

Wie kan ons helpen? Wat gaat er fout? We hebben de berekening extra uitgebreid uitgewerkt, omdat we geen idee hebben waar de fout zit!

Afbeelding

Alvast Bedankt, Chris en Ruud

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Fout in Integraal

Het gaat fout bij je zogenaamde "omgekeerde kettingregel"

Dus:
\(\int_0^a \left(1-\frac{y^2}{a^2}\right)^3 dy=?\)
Iemand anders moet maar even vertellen hoe je die integraal moet aanpakken.

Berichten: 24

Re: Fout in Integraal

Wat we doen:

1. Geheel integreren

2. Dit terugdifferentieren (dan pas kun je de kettingregeltoepassen)

3. Alles wat bij het terugdiff. te veel is bij het geïntegreerde eruitwerken...

Zit naar mijn weten verder geen fout is..

Het gaat zich erom dat er "1-1" staat!

Berichten: 24

Re: Fout in Integraal

Tot
\(\frac{b^3}{3} \int_0^a(1-\frac{y^2}{a^2})^3 dy\)
lijkt alles te kloppen. Als je een eenvoudige methode wilt om deze integraal uit te rekenen kun je de integrand uitschrijven, het is namelijk een polynoom.

Gebruik eventueel:
\( (x+y)^n = \sum_{k=0}^n {n \choose k} x^ky^{n-k}\)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.590

Re: Fout in Integraal

\(I=\frac{b^3}{3}\int_{y=0}^{y=a} {(1-\frac{y^2}{a^2})}^3 dy\)
\(Stel z=\frac{y}{a}\)
\(dz=\frac{dy}{a}\)
\(I=\frac{ab^3}{3}\int_{z=0}^{z=1}(1-3z^2+3z^4-z^6) dz\)
\(I=\frac{ab^3}{3}[1-3\frac{1}{3}+3\frac{1}{5}-\frac{1}{7}]\)
Dit geeft het antwoord

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Fout in Integraal

Wat een vreemde manier, "fout integreren" om dan terug te differentiëren en zien wat er fout zit?

Het is misschien geen gek idee om gewoon direct fatsoenlijk te integreren :)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Fout in Integraal

TD! schreef:Wat een vreemde manier, "fout integreren" om dan terug te differentiëren en zien wat er fout zit?

Het is misschien geen gek idee om gewoon direct fatsoenlijk te integreren   :)
Ik denk te weten wat ze bedoelen:

Bij iets lastigere integralen (met de nadruk op iets) probeer je eerst uit wat je verwacht. Vervolgens differentieer je het, om erachter te komen dat je er een bepaalde factor naast zit. Zo weet je welke factor je voor je eerste probeersel moet zetten. Bijv.
\(\int x^2 dx\)
Je weet dat de graad met 1 verhoogt bij integreren en maakt er dus
\(x^3\)
van. Differentieren levert
\(3x^2\)
Dus zet je
\(\frac{1}{3}\)
voor
\(x^3\)
.

Dat is zeg maar hoe wij het leerden bij de introductie van integralen in 6VWO. De fout die velen maakten was om dan te corrigeren voor de variabele, en dan gaat het uiteraard fout!

Dit voorbeeld is uiteraard allesbehalve lastig, maar ter illustratie. Dat 'lastig' is uiteraard subjectief, ik bedoelde meer lastig voor VWO begrippen, als je net kennis hebt gemaakt met integralen.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.751

Re: Fout in Integraal

als je dat al zo wil doen, kan je er toch best rekening mee houden dat
\(\frac{d}{dx}(f(x)\cdot g(x))\neq f(x)\cdot\frac{dg(x)}{dx}\)
:)

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Fout in Integraal

Dat is zeg maar hoe wij het leerden bij de introductie van integralen in 6VWO. De fout die velen maakten was om dan te corrigeren voor de variabele, en dan gaat het uiteraard fout!
En dat is precies de reden waarom ik vind dat die methode niet aangeleerd moet worden: dit "werkt" slechts soms.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer