Nemen we nu
Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
- Berichten: 3.330
Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Het is zo dat
Nemen we nu
\(\frac{d}{dx}(\int_{x_1}^{x}f(x)dx)=f(x)\)
. Ik meen dat dit gemakkelijk te bewijzen is met gewone definitie van de afgeleide.Nemen we nu
\(\frac{d}{dx}(\int_{y_1}^{y}f(y)dx)=f(y)\frac{dy}{dx} waarbij y= functie x natuurlijk\)
. Ik denk dat dit zo is. Klopt dit?Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?
-
- Berichten: 7.068
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Volgens mij is dit de hoofdstelling van integraalrekening. Echter, de minder verwarrende notatie is dit:Het is zo dat\(\frac{d}{dx}(\int_{x_1}^{x}f(x)dx)=f(x)\).
\(\frac{d}{dx}(\int_{x_1}^{x}f(t)dt)=f(x)\)
.Het is bij mij niet duidelijk wat je wilt bereiken. Wil je dit:Nemen we nu\(\frac{d}{dx}(\int_{y_1}^{y}f(y)dx)=f(y)\frac{dy}{dx}\)
\(\frac{d}{dx}(\int_{x_1}^{x}f(y(t))dt)\)
.Of dit:
\(\frac{d}{dx}(\int_{y_1}^{y(x)}f(t)dt)\)
.?
- Berichten: 792
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
\((\int_{y_1}^{y}f(y)dx)\)
Ik weet het niet hoor, deze notatie kan gewoon niet vrees ik!
- Berichten: 24.578
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Het is een beetje verwarrend, maar met de hoofdstelling doelen we meestal op:EvilBro schreef:Volgens mij is dit de hoofdstelling van integraalrekening. Echter, de minder verwarrende notatie is dit:
\(\frac{d}{dx}(\int_{x_1}^{x}f(t)dt)=f(x)\).
\(\int\limits_a^b {f\left( x \right)dx} = F\left( b \right) - F\left( a \right)\)
Met hierin F een primitieve van f. De stelling die jij in correcte vorm geeft krijgt echter soms ook de naam hoofdstelling (of grondstelling).@kotje: dit is inderdaad te bewijzen met de definitie van de afgeleide, vrij eenvoudig.
Wat je tweede uitdrukking betreft heb ik zoals evilbu twijfels bij je notatie hoor...
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)
- Berichten: 24.578
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Dit hangt eigenlijk nauw samen met integralen die afhangen van een parameter.
Misschien bedoelt kotje ook iets in deze richting. Je kan je de vraag stellen wanneer het volgende geldt:
Het blijkt dat het bovenstaande geldt, als f en \(\partial f/\partial y\) continu zijn.
Het hele verhaal wordt nog wat ingewikkelder als de grenzen veranderlijk zijn, je krijgt dan de formule van Leibniz.
Misschien bedoelt kotje ook iets in deze richting. Je kan je de vraag stellen wanneer het volgende geldt:
\(\frac{d}{{dy}}\int\limits_a^b {f\left( {x,y} \right)dx} = \int\limits_a^b {\frac{\partial }{{\partial y}}f\left( {x,y} \right)dx} \)
Dat is niet vanzelfsprekend want zowel afgeleide als integraal zijn eigenlijk een limiet, en die kan je in het algemeen niet zomaar verwisselen.Het blijkt dat het bovenstaande geldt, als f en \(\partial f/\partial y\) continu zijn.
Het hele verhaal wordt nog wat ingewikkelder als de grenzen veranderlijk zijn, je krijgt dan de formule van Leibniz.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)
- Berichten: 792
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Het zou wonderen doen moest kotje de vraag es opnieuw formuleren, we zijn aan het gissen naar de vraag eigenlijk.
- Berichten: 3.330
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Het is zo dat\(\frac{d}{dx}(\int_{x_1}^{x}f(x)dx)=f(x)\)Ik meen dat dit gemakkelijk te bewijzen is met gewone definitie van de afgeleide.
Nemen we nu\(\frac{d}{dx}(\int_{y_1}^{y}f(y)dx)=f(y)\frac{dy}{dx} waarbij y= functie x natuurlijk\)Ik denk dat dit zo is. Klopt dit?
Zoals TD! beweerd volgt de eerste integraal eenvoudig uit de definitie van de afgeleide.
Ik vraag me nu af als ik in de bovengrens x vervang door een functie van x en onder het intergraalteken in de functie x vervang door dezelfde functie van x, hoe ik nu de bepaalde integraal moet berekenen. De gevraagde uitkomst zal langs y om zeker een functie van x zijn.
Ik moet toegeven dat ik nu sterk aan de voorgestelde uitkomst begin te twijfelen.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?
- Berichten: 24.578
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Ben je iets met de stelling die ik gaf? Waar jij op doelt gaat nog een stap verder, dan zijn de grenzen dus ook veranderlijk.
Het resultaat is in het algemeen niet zo eenvoudig, je verkrijgt de regel van Leibniz die stelt dat:
Het resultaat is in het algemeen niet zo eenvoudig, je verkrijgt de regel van Leibniz die stelt dat:
\(\frac{d}{{dy}}\int\limits_{a\left( y \right)}^{b\left( y \right)} {f\left( {x,y} \right)dx} = \int\limits_{a\left( y \right)}^{b\left( y \right)} {\frac{\partial }{{\partial y}}f\left( {x,y} \right)dx} - \frac{{da}}{{dy}}\left( y \right) \cdot f\left( {a\left( y \right),y} \right) + \frac{{db}}{{dy}}\left( y \right) \cdot f\left( {b\left( y \right),y} \right)\)
Het bewijs hiervan is iets technischer."Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)
- Berichten: 3.330
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Ik denk dat we mekaar verkeerd verstaan, y komt feitelijk niet voor in de bovengrens en de integrant. Ik geef een voorbeeld y staat b.v. voor x²,cos(x),....
Bij nader toezien zou ik in de integrant de x houden dus:
Bij nader toezien zou ik in de integrant de x houden dus:
\(\frac{d}{dx}(\int_{x_1}^{g(x)}f(x)dx)\)
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?
- Berichten: 24.578
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Wat is dan precies het probleem? Stel dat F een primitieve is van f, dan zou ik zeggen:
\(\frac{d}{{dx}}\int\limits_{x_1 }^{g\left( x \right)} {f\left( x \right)dx} = \frac{d}{{dx}}\left( {F\left( {g\left( x \right)} \right) - F\left( {x_1 } \right)} \right) = f\left( {g\left( x \right)} \right) \cdot g'\left( x \right)\)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)
- Berichten: 3.330
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Het was mijn bedoeling het zo te formuleren. Ik denk dat mijn oorspronkelijk gedacht met het jouwe overeenkomt. Excuseer voor mijn slechte formulering.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?
- Berichten: 24.578
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Als we er maar uitgeraken het goed natuurlijk, maar notatie is nu eenmaal erg belangrijk in de wiskunde.
Meestal zal men om verwarring te voorkomen willen vermijden dat een variabele in de integrand en in de grenzen optreed. Vermits de veranderlijke binnen de integrand toch maar een 'dummy variabele' is, vervangt men die x vaak door bvb t.
Meestal zal men om verwarring te voorkomen willen vermijden dat een variabele in de integrand en in de grenzen optreed. Vermits de veranderlijke binnen de integrand toch maar een 'dummy variabele' is, vervangt men die x vaak door bvb t.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)
- Berichten: 3.330
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
maar notatie is nu eenmaal erg belangrijk in de wiskunde.
Goed voor een groot deel akkoord. Maar een wiskundige is soms teveel gevangene van zijn notatie waar ik het als natuurkundige liever soms nu en dan creatief houd. Denk maar aan mijn vorige bijdragen.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?
- Berichten: 24.578
Re: Afgeleide v.e. integraal met veranderlijke bovengrens
Ik zie mezelf niet als een gevangene van de correcte notatie. In tegendeel, het voorkomt fouten...
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)