Binomische integralen

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 3.963

Binomische integralen

Hallo allemaal,

Ik was even mijn integralen aan het heropfrissen en stuit net op het volgende probleempje.

In ons formularium staat:

\( I= \int x^m(a + bx^n)^p dx \)
met
\(p = \frac{k}{l} \)
Indien
\( \frac{m+1}{n} \)
: geheel --> stel
\( a+bx^n = t^l \)
[/i]

Nu heb ik de volgende integraal:
\( \int x^5(1+x^3)^1^/^2 dx\)
Duidelijk van dit type. m=5 ; a=1 ; b=1 ; p=1/2

Hieruit besluit ik dat l=2 en k=1

Dus als ik doe zoals daar staat krijg ik:

stel 1 + x³ = t²

of
\( x=\sqrt[3]{t^2-1} \)
en
\( dx=\frac{2tdt}{3(t^2-1)^2^/^3} \)
\(I = \int ((t^2-1)^5^/^3.t^1^/^2.\frac{2}{3}t(t^2-1)^-^2^/^3) dt\)
\(I = \frac{2}{3} \int(t^2-1)t^3^/^2 dt \)
\(I = \frac{2}{3}\int(t^7^/^2-t^3^/^2)dt\)
\(I = \frac{2}{3}.\frac{2}{9}t^9^/^2-\frac{2}{3}.\frac{2}{5}t^5^/^2\)
\(I = \frac{4}{27}t^9^/^2-\frac{4}{15}t^5^/^2\)
De correcte oplossing blijkt immers precies dezelfde werkwijze te volgen maar gebruikt als substitutie '1 + x³ = t' i.p.v. 1 + x³ = t² Kan iemand mij uitleggen waarom? De theorie zegt het toch anders?

Finaal komt de methode via 1 + x³ = t het volgende uit:
\( \frac{2}{15}t^5^/^2-\frac{2}{9}t^3^/^2\)
Alvast bedankt
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: Binomische integralen

\(I = \int ((t^2-1)^5^/^3.t^1^/^2.\frac{2}{3}t(t^2-1)^-^2^/^3) dt\)
Deze tussenstap lijk mij niet correct. Die 1/2 macht zou toch moeten wegvallen als je naar de substitutie kijkt?
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: 3.963

Re: Binomische integralen

Oeps ja hoe kon ik dit vergeten :eusa_whistle:

maar dan krijg ik het volgende:
\(I = \int ((t^2-1)^5^/^3.t^1^/^2.\frac{2}{3}t(t^2-1)^-^2^/^3) dt\)
Moet dus dit worden:
\(I = \int ((t^2-1)^5^/^3.\frac{2}{3}t(t^2-1)^-^2^/^3) dt\)
\(I = \frac{2}{3}\int(t^2-1)dt\)
\(I = \frac{2}{9}t^3-\frac{2}{3}t\)


Wat verklaart het verschil met
\( I = \frac{2}{15}t^5^/^2-\frac{2}{9}t^3^/^2\)
dan?
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: Binomische integralen

Ik vermoed dat de ander oplossingsmethode nog een extra substitutie vereist.
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
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Binomische integralen

Kravitz schreef:stel 1 + x³ = t²

of
\( x=\sqrt[3]{t^2-1} \)
en
\( dx=\frac{2tdt}{3(t^2-1)^2^/^3} \)
\(I = \int ((t^2-1)^5^/^3.t^1^/^2.\frac{2}{3}t(t^2-1)^-^2^/^3) dt\)
Hoe kom je aan t^(1/2) onder de integraal?

Gebruikersavatar
Berichten: 3.963

Re: Binomische integralen

Hoe kom je aan t^(1/2) onder de integraal?
In eerdere berichten staat al beschreven dat dit niet klopt, maar dit lost het probleem nog niet op...
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Binomische integralen

Dus heb je daar een vraag over?

Je kan toch zelf je substituties nalopen?

Je hebt gesteld: 1+x²=t². In de integrand staat (1+x²)^(1/2), wat wordt dat dan?

Gebruikersavatar
Berichten: 3.963

Re: Binomische integralen

Safe schreef:Je kan toch zelf je substituties nalopen?

Je hebt gesteld: 1+x²=t². In de integrand staat (1+x²)^(1/2), wat wordt dat dan?
Dag Safe,

Ik heb alles nog eens overlopen en er zitten inderdaad nog enkele foutjes in. Ik zal alles nog eens schetsen om het probleem terug duidelijk te maken. Ik zeg dus:

Opgave:
\( \int x^5(1+x^3)^1^/^2 dx\)
stel 1 + x³ = t²

of
\( x=\sqrt[3]{t^2-1} \)
en
\( dx=\frac{2tdt}{3(t^2-1)^2^/^3} \)
na substitutie:
\(I = \int ((t^2-1)^5^/^3.t.\frac{2}{3}t(t^2-1)^-^2^/^3) dt\)
of
\( I = \frac{2}{3} \int ((t^2-1)t) dt \)
\( I = \frac{2}{3} \int (t^3) dt - \frac{2}{3} \int t dt \)
\( I = \frac{2}{12} t^4 - \frac{2}{6} t^2 \)
Na hersubstitutie:
\( I = \frac{1}{6} (1+x^3)^4^/^2 - \frac{1}{3} (1+x^3) \)
De correcte oplossing gebruikt nu de substitutie 1+x³ = t en bekomt hiermee:
\( I = \frac{2}{15}t^5^/^2-\frac{2}{9}t^3^/^2\)
Ofwel:
\( I = \frac{2}{15}(1+x^3)^5^/^2-\frac{2}{9}(1+x^3)^3^/^2\)
Mijn vraag is nu waarom bekomt men via de tweede methode een ander uitkomst terwijl ik in de eerste methode toch perfect de theorie toepas zoals deze beschreven staat in mijn eerste post.

Alvast bedankt voor de moeite ;)

(hopelijk staat alles er nu foutloos)
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: Binomische integralen

Kravitz schreef:na substitutie:
\(I = \int ((t^2-1)^5^/^3.t.\frac{2}{3}t(t^2-1)^-^2^/^3) dt\)
of
\( I = \frac{2}{3} \int ((t^2-1)t^{\displaystyle\mathbf{2}}) dt \)


Klein foutje nog ;)
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: 3.963

Re: Binomische integralen

Klein foutje nog ;)
Heel erg bedankt jhnbk !!! Nu komt het perfect uit ! ;)
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

Reageer