Integration Wurzel 4-x^2

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leonie007 Auf diesen Beitrag antworten »
Integration Wurzel 4-x^2
Meine Frage:
Hallo Leute.

Ich komme bei folgender Aufgabe leider nicht wirklich weiter.
Ich soll folgende Fkt. in den Grenzen von [0,1] exakt bestimmen.

f(x)=Wurzel(4-x^2).



Meine Ideen:
Meine Idee war, dass ich "(4-x^2)" durch u ersetze.
Die daraus resultierende Substitution ergibt jedoch "leider" dx=du/-2x.

Mein Problem ist, dass ich nicht weiß, wie ich das "x" weg bekomme...
Bzw. eigentlich weiß ich gar nicht, ob ich auf dem richtigen Weg bin?!

Vielen Dank schonmal für die Hilfe!!
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Integration Wurzel 4-x^2
Substituiere

Leonie007 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Integration Wurzel 4-x^2
Vielen Dank fuer den Hinweis, aber leider komme ich dadurch noch nicht wirklich weiter!?

Wie kann ich denn x substituieren, ohne das ^2 zu betrachten? Bzw. wie verfahre ich damit?
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Integration Wurzel 4-x^2
Zitat:
Original von Leonie007
Wie kann ich denn x substituieren, ohne das ^2 zu betrachten?

Hä? verwirrt Es ergibt sich dann eben einfach



Kümmere dich nun noch um das dx. Das muss ja auch noch ersetzt werden.

Und unter der Wurzel denk mal an den trigonometrischen Pythagoras.
Leonie007 Auf diesen Beitrag antworten »

Sorry, ich habs noch nicht... (ist schon ne ganze Weile her, dass ich mich mit Integralrechnung beschäftigen musste).

Durch welche Regel kann ich "x" durch 2sin(u) ersetzen??

Ich kannte Substitution bisher so, dass ich - um bei deinem Bsp. zu bleiben - das "x" nehme und wie folgt schreibe (substituiere):

Subst.: u=x

demnach: du/dx=1
folglich: dx=du/1 (also du).

--> &#8747traurig &#8730traurig 4-(u)^2) du

...womit ich nicht wirklich weiter komme... unglücklich
Leonie007 Auf diesen Beitrag antworten »

Sorry, irgendwie werden meine Formeln hier nicht richtig dargestellt...
 
 
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Leonie007
Durch welche Regel kann ich "x" durch 2sin(u) ersetzen??

Durch die Regel der Integration durch Substitution. Das ist genau das gleiche wie dein erster Versuch oben, der leider nicht zielführend war. Wo soll da der Unterschied sein? Ersetzen kann ich doch, was ich will, solange ich es alles richtig mache.

Lies sonst mal diesen Beitrag. Mein Vorschlag bezieht sich auf das, was klarsoweit dort als "zweite Form" bezeichnet hat.

Zitat:
Original von Leonie007
Subst.: u=x

Eine solche Substitution bringt natürlich rein gar nichts, dann hat man hinterher doch genau das gleiche Integral wie vorher.

Für die Formeln solltest du den Formeleditor bemühen.
Leonie007 Auf diesen Beitrag antworten »

Sorry, habe nicht gesehen, dass es hier einen Formeleditor gibt.

Also, in dem Link (vielen Dank für den Hinweis!!) steht:

"Substituierst du x = g(t), dann ist dx = g'(t)*dt"

Sollte wohl mein Fall sein...

Die Ausgangsfkt. lautete:




Nun gelange ich durch ein "ersetzen" des "x" jedoch noch immer nicht zu einem Ausdruck, ein "sinus" erscheint?!

Tut mir leid, stehe' noch immer auf dem Schlauch.

Also, vllt. step-by-step?? Gott
Leonie007 Auf diesen Beitrag antworten »

Edit (is' schwierig, wenn unregistriert... Augenzwinkern ):

Nun gelange ich durch ein "ersetzen" des "x" jedoch noch immer nicht zu einem Ausdruck, INDEM ein "sinus" erscheint?!
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Je nachdem, welches Integral man vorliegen hat, muss man halt eine passende Substitution finden, sofern man eine benötigt. Hier ist es eben mit dem Sinus, beim nächsten Integral kann es wieder was komplett anderes sein. Ich weiß nicht, was ich dazu jetzt noch sagen soll. Integrieren hat - im Gegensatz zum Ableiten, was jeder dressierte Affe bewerkstelligen kann - halt auch ein bisschen was mit Hingucken und Überlegen zu tun.

"Step by step" ist eine gute Idee, allerdings habe ich dir schon alle Schritte genannt, die zu machen sind. Du weigerst dich aber hartnäckig, einfach mal anzufangen. Daher kommen wir an dieser Stelle nun nicht mehr weiter. Mit der Aussage "ich steh auf dem Schlauch" kann ich nichts anfangen.

Zitat:
"Substituierst du x = g(t), dann ist dx = g'(t)*dt"

Mach das doch einfach mal. Hier ist eben x=2sin(t).

(ob wir nun t oder u schreiben ist ja völlig Banane).
Leonie007 Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Mulder
"Step by step" ist eine gute Idee, allerdings habe ich dir schon alle Schritte genannt, die zu machen sind. Du weigerst dich aber hartnäckig, einfach mal anzufangen.


Leider ganz im Gegenteil, vielmehr weiß ich nicht so recht, wie ich hier verfahre (weshalb ich ja auch in dieses Matheforum geschrieben habe)...

Dennoch danke für den Versuch!
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Meine Güte. Mit x=2sin(t) und ferner dx = 2cos(t) dt ergibt sich einfach



also



Verwendet man nun den trigonometrischen Pythagoras unter der Wurzel (wie ich schon sagte), kann man anschließend z.B. mit partieller Integration weiter machen oder den cos² umschreiben (siehe Formelsammlungen).
Jon33 Auf diesen Beitrag antworten »

ich hab die gleiche Aufgabe, nur mit anderen Grenzen. Häng mich mal hier dran, auch wenn der Thread schon alt ist.
Nun, wie vorgeschlagen hab ich substituiert, unterwegs aber irgendwo einen Fehler gemacht, das Ergebnis stimmt nicht. cos^2 hab ich ohne Rechenweg angegeben, da es in der vorherigen Aufgabe gefragt war.
Schon irgenwo vor Integral 4*cos^2 muss der Fehler sein Hammer

[attach]26055[/attach]
piiep Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Integration Wurzel 4-x^2
woher weiß man, dass man das so substituieren muss?
Iorek Auf diesen Beitrag antworten »

@piiep,

Zitat:
Original von Mulder
Je nachdem, welches Integral man vorliegen hat, muss man halt eine passende Substitution finden, sofern man eine benötigt. Hier ist es eben mit dem Sinus, beim nächsten Integral kann es wieder was komplett anderes sein. Ich weiß nicht, was ich dazu jetzt noch sagen soll. Integrieren hat - im Gegensatz zum Ableiten, was jeder dressierte Affe bewerkstelligen kann - halt auch ein bisschen was mit Hingucken und Überlegen zu tun.


Eine feste Regel dafür gibt es in der Regel nicht, es ist viel Erfahrung und Übung mit dabei.
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