Twee vragen over opgaven

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Berichten: 37

Twee vragen over opgaven

Beste forumleden,

Dit jaar ben ik me aan het voorbereiden voor een bouwkunde studie aan de TU in Eindhoven. Ik wil mijn wiskundeniveau daarvoor verhogen. Ik ben daarom bezig met verschillende boeken, waaronder Basisboek Wiskunde van Van de Craats en Bosch. Nu zit ik met een tweetal opdrachten waar ik niet helemaal uitkom. Ik snap namelijk niet helemaal de achterliggende gedachte. Hopelijk willen en kunnen jullie me hierbij helpen.
\((-2)(1+x)^2\)
Waarom wordt bij (-2)(1+x)2 allereerst de macht verheven en daarna pas de termen binnen de haakjes met elkaar vermenigvuldigd? Ik zou juist zeggen dat -2 eerst wordt vermenigvuldigd met (1+x) en dat het product hiervan in het kwadraat zou worden genomen. De Meneer Van Dale regel geldt toch niet meer; haakjes hebben tegenwoordig toch voorrang?

Een tweede probleem kwam ik tegen bij het onderdeel logaritmen differentiëren. Ik zag namelijk geen logisch verband tussen de volgende drie opgaven:

f(x) = 2log(x)

f'(x) = 1 / x ln(2)

g(x) = 3log(x3)

g'(x) = 3x2 / x ln(3)

h(x) = 10log(x+1)

h'(x) = 1 / (x+1)ln(10)

f(x) differentiëren was geen probleem. Toen kwam het toepassen van de kettingregel bij g(x). Waarom wordt de 'macht 3' niet meegenomen in de noemer van de afgeleide? Bij h(x) wordt namelijk weer wel de gehele term (x+1) meegenomen in de noemer.

Alvast bedankt voor jullie hulp.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Twee vragen over opgaven

Bouwknudde schreef:
\((-2)(1+x)^2\)
g(x) = 3log(x3)

g'(x) = 3x2 / x ln(3)

f(x) differentiëren was geen probleem. Toen kwam het toepassen van de kettingregel bij g(x). Waarom wordt de 'macht 3' niet meegenomen in de noemer van de afgeleide? Bij h(x) wordt namelijk weer wel de gehele term (x+1) meegenomen in de noemer.
Dat is fout, er moet inderdaad een exponent 3 staan. Die valt dan wel te vereenvoudigen met het kwadraat in de teller, zodat het resultaat gewoon een x in de noemer is (en de factor 3 blijft in de teller).
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Twee vragen over opgaven

\((-2)(1+x)^2\)
Er staat toch: -2(1+x)(1+x), dus ...

Berichten: 37

Re: Twee vragen over opgaven

Inderdaad, ik zie nu waar ik de fouten heb gemaakt.

Bedankt voor jullie hulp!

Berichten: 37

Re: Twee vragen over opgaven

Een ander onderdeel waar ik niet verder bij kwam was de substitutieregel bij het integreren. Het principe snap ik en met eenvoudige sommen kom ook verder, maar bij de volgende som kwam ik niet tot een goed antwoord:
\(\frac{1}{x(1+ln(x))}\)
Nu heb ik het op verschillende manieren geprobeerd. Allereerst de x in de noemer te vermenigvuldigen met de term binnen de haken, maar ik kwam niet uit op een manier om te substitueren.

Daarna dacht ik dat ik wat verder was gekomen door te bedenken dat
\(\frac{1}{x}\)
de afgeleide is van ln(x), maar ook dit leidde niet tot een antwoord:
\(\frac{1}{x * u}\)
met u = (1+ln(x))

Kan iemand me vertellen hoe ik hierbij verder bij kan gaan of dat ik juist iets geheel anders moet doen?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Twee vragen over opgaven

Het idee van een substitutie is goed en daarvoor is het inderdaad handig dat van ln(x), ook de afgeleide 1/x voorkomt in de integraal. Maar heb je bij de substitutieregel niet gezien dat de 'dx' ook moet aangepast worden? Als u = ln(x), of u = 1+ln(x), dan is du = ...
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 37

Re: Twee vragen over opgaven

du =
\(\frac{1}{x}\)


Is dan de volgende stap het proberen erachter te komen hoe je m.b.v. de kettingregel de oorspronkelijke formule uit de integraal kunt differentiëren?

Dan zou ik het zo proberen:
\(\frac{1}{1 + ln x}\)
=
\(\frac{1}{u}\)
met u = 1 + ln x

u' =
\(\frac{1}{x}\)
Kettingregel:
\(\frac{1}{x}\)
*
\(\frac{1}{1 + ln x}\)
=
\(\frac{1}{x(1+ ln x)}\)
Maar dit klopt niet. Er is iets wat ik op de een of andere manier totaal niet zie. Kan iemand me hierbij helpen?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Twee vragen over opgaven

du =
\(\frac{1}{x}dx\)
Maar waarom? u=(1+ln(x)) => du=1/x dx, wat wordt nu je integrand? Merk op dat 1/x dx er staat ...

Berichten: 37

Re: Twee vragen over opgaven

Moet ik dan exact het omgekeerde uitvoeren? Dus de integraal nemen van 1 + ln x?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Twee vragen over opgaven

De bedoeling is: overstappen op u. Je hebt nu:
\(\int\frac{1}{...}du\)
ga dat na.

Berichten: 37

Re: Twee vragen over opgaven

Dus ik moet de u-term erbij betrekken? Betekent dit dat ik de natuurlijke logaritme van x moet nemen?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Twee vragen over opgaven

Wat heb je u gesteld? Dus wat moet in die noemer staan?

Berichten: 37

Re: Twee vragen over opgaven

@Safe: Ik zou het niet weten... Hoe langer ik er naar kijk hoe vager het voor mezelf wordt.

Ik heb even een stappenplan gemaakt:

1 - Nagaan of er een term binnen de formule zit die er in terugkomt als hij gedifferentieerd wordt.

2 - Ja, dit is ln x, want 1 / x is hier de afgeleide van

3 - Nu komt het 'achter de d brengen' van de afgeleide van 1 + ln x

4 - Nu aanpassingen maken zodat de afgeleide van de integraal weer de oorspronkelijke formule wordt

Bij stap 3 gaat er iets mis of er moet nog iets aan worden toegevoegd. Wat doe ik nou telkens verkeerd?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Twee vragen over opgaven

Door 1/x "achter de d te brengen", krijg je d(ln(x)) want d(ln(x)) = 1/x dx.

Je kan dat eventueel verder aanpassen tot d(ln(x)+1).
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Twee vragen over opgaven

Bouwknudde schreef:@Safe: Ik zou het niet weten... Hoe langer ik er naar kijk hoe vager het voor mezelf wordt.

Ik heb even een stappenplan gemaakt:

1 - Nagaan of er een term binnen de formule zit die er in terugkomt als hij gedifferentieerd wordt.

2 - Ja, dit is ln x, want 1 / x is hier de afgeleide van

3 - Nu komt het 'achter de d brengen' van de afgeleide van 1 + ln x

4 - Nu aanpassingen maken zodat de afgeleide van de integraal weer de oorspronkelijke formule wordt

Bij stap 3 gaat er iets mis of er moet nog iets aan worden toegevoegd. Wat doe ik nou telkens verkeerd?
1 - Nagaan of er een term binnen de formule zit die er in terugkomt als hij gedifferentieerd wordt.
Mijn formulering: Is de teller de afgeleide van de noemer.

Mits: de integrand kan zo geschreven worden:
\(\frac{\frac{1}{x}}{1+\ln(x)}\)
We hebben dus:
\(\int\frac{1}{1+\ln(x)}d(1+ln(x))\)

Reageer