Het klopt wel degelijk!
Je hebt er echter wel veel substituties voor nodig, dat is niet nodig. Lees even mee om je in het vervolg hopelijk wat werk en tijd te besparen. Eén substitutie is voldoende.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
De substitutie
\(t=\frac{\sin z}{\sqrt{3}}\)
kun je ook in een keer maken, dat vervangt al jouw eerste 2 substituties.
Verborgen inhoudJe vraagt je misschien af: hoe zie je dat direct? Nou, als volgt: je ziet \(\sqrt{1-3t^2}\)
staan, en je wilt daar \(\sqrt{1-\sin^2z}\)
van maken, zodat het mooi in een \(\cos^2z\)
overgaat. Dus je stelt \(3t^2=\sin^2z\)
, en dat is om te schrijven als \(t=\frac{\sin z}{\sqrt{3}}\)
.
Goed, de integraal gaat dan over in
\(\frac{1}{\sqrt{3}}\int\cos^2z dz\)
, dat had je ook.
Je werkt dat vervolgens goed uit als volgt:
\(\frac{1}{\sqrt{3}} \frac{1}{2}z + \frac{1}{2} \int{\cos{(2z)}} dz\)
Voor deze integraal heb je echt geen substitutie nodig, dat is overkill. Je weet dat
\(\int\cos zdz=\sin z\)
. Nu staat er echter nog een 2 in het argument. De primitieve van cos(2z) is nog net niet sin(2z), want als je sin(2z) afleidt krijg je - met de kettingregel - 2cos(2z). Corrigeren voor de factor 2, zie je dus al snel dat
\(\int\cos zdz=\frac{1}{2}\sin z\)
Het is belangrijk dat je dit soort redeneringen onder de knie hebt; constante factoren zijn vaak makkelijk te 'corrigeren', een substitutie is een beetje veel werk. Maar nog steeds, het is natuurlijk niet fout en je hebt ook nog geen fout gemaakt.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
We komen uiteindelijk op
\(\frac{1}{2\sqrt{3}} \arcsin(\sqrt{3} t) + \frac{1}{\sqrt{3}}\frac{1}{4} 2 \cos{(\arcsin(\sqrt{3} t ))} \sqrt{3} t\)
De sqrt(3)'s vallen tegen elkaar weg en 4/2=2, dus:
\(=\frac{1}{2\sqrt{3}} \arcsin(\sqrt{3} t) +\frac{t}{2} \cos{(\arcsin(\sqrt{3} t ))}\)
Vervolgens heb je nog nodig:
\(\cos(\arcsin(x))=\sqrt{1-x^2}\)
. Waarschijnlijk kende je deze relatie nog niet. Hij is echter erg gemakkelijk af te leiden. Zie daarvoor mijn bericht
hier.
Uiteindelijk is je antwoord dus
\(\int\sqrt{1-3t^2}dt=\frac{1}{2\sqrt{3}} \arcsin(\sqrt{3} t) +\frac{t}{2} \sqrt{1-3t^2}+C\)
Dit is het correcte antwoord, zoals je ook kunt controleren door terug te differentiëren.
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -