[wiskunde] goniometrische integraal

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 8.614

[wiskunde] goniometrische integraal

Ik loste daarstraks "tussen de soep en de patatten" de onderstaande integraal op de volgende manier op:
\(\begin{array}{rclr}\displaystyle \int \dfrac{\mbox{d}x}{(\cos(x)-\sin(x))^2} & = & \displaystyle \int \dfrac{\mbox{d}x}{(1-\sin(2x))} &\\&&& \\& = & \dfrac12\displaystyle\int \dfrac{\mbox{d}y}{(1-\sin(y))} & \mbox{(substitutie } y = 2x\mbox{)}}\\&&& \\& = & \dfrac12\displaystyle\int \dfrac{\mbox{d}y}{\left(1-\dfrac{2\tan\left(\frac{y}{2}\right)}{1+\tan^2\left(\frac{y}{2}\right)}\right)} \\&&& \\& = & \displaystyle\int \dfrac{\mbox{d}t}{(1-t)^2} & \mbox{(substitutie } t = \tan\left(\dfrac{x}{2}\right)\mbox{)}}\\&&& \\& = & -\displaystyle\int \dfrac{\mbox{d}u}{u^2} & \mbox{(substitutie } u = 1-t\mbox{)}}\\&&& \\& = & \dfrac1u + C \\&&& \\& = & \dfrac{1}{1-\tan(x)} + C\end{array}\)
Mijn oplossing overschouwend, vind ik dat ik nogal een overvloed aan substituties gebruikt heb. Kan het korter (ik heb de oefening oorspronkelijk gevonden in een hoofdstuk over partiële integratie, maar dat zou niet mijn eerste keuze zijn)?

PS: Ik heb hier en daar wat tussenstappen weggelaten, omdat ik niet twijfel aan de oplossing maar eerder aan de lengte ervan. Indien er onduidelijkheden zijn, vraag maar raak.
Geloof niet alles wat je leest.


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

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] goniometrische integraal

Je eerste stap is zeer logisch. Ik zie niet in wat er met partiële integratie te doen valt.

EDIT: zet die cos buiten ;)
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Berichten: 8.614

Re: [wiskunde] goniometrische integraal

EDIT: zet die cos buiten ;)
Heb je het nu over een omwerking die partiële integratie mogelijk maakt of de substituties vereenvoudigt?
Geloof niet alles wat je leest.


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

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] goniometrische integraal

\(\int \frac{\mbox{d}x}{(\cos(x)-\sin(x))^2} =\int \frac{\mbox{d}x}{\cos^2 x (1-\tan(x))^2} \)
Wat zie je nu staan? ;)
Verborgen inhoud
(De opmerking over partiële integratie dus)
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Berichten: 8.614

Re: [wiskunde] goniometrische integraal

Dacht ik al. Maar is die methode sneller? Op het eerste gezicht niet.
Geloof niet alles wat je leest.


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

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] goniometrische integraal

Ja toch

Stel
\(u = \tan x \)
=>
\(\int \frac{\mbox{d}u}{ (1-u)^2} \)


Dat scheelt wel wat regels met jouw uitwerking
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] goniometrische integraal

Dat lijkt me de snelste manier, maar is dus ook zonder partiële integratie.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 8.614

Re: [wiskunde] goniometrische integraal

Ik zal het maar gewoon bij de substitutie houden.
Geloof niet alles wat je leest.


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

Reageer