0 Daumen
220 Aufrufe

Aufgabe:

\(\displaystyle \int \limits_{0}^{\infty} \frac{1}{\sqrt{x} \cdot(1+x)} \mathrm{d} x= \)


Problem/Ansatz:

Kann jemand diese Aufgabe lösen mit Rechenweg?

Avatar von

2 Antworten

0 Daumen

Wusstest du bereits das es online einen Integralrechner gibt der das machen kann?

https://www.integralrechner.de/

Avatar von 488 k 🚀
0 Daumen

Aloha :)

Hier kannst du \((u=\sqrt x)\) mit \((\frac{du}{dx}=\frac{1}{2\sqrt x})\) bzw. \((dx=2\sqrt x\,du)\) substituieren:$$I=\int\frac{1}{\sqrt x\cdot(1+x)}\,dx=\int\frac{1}{\sqrt x\cdot(1+u^2)}\,2\sqrt{x}\,du=\int\frac{2}{1+u^2}\,du=2\arctan(\sqrt x)+C$$

Wenn du dir vor deinem geistigen Auge die \(\tan\)-Funktion im Intervall \((-\frac\pi2|\frac\pi2)\) vorstellst, weißt du, dass sie wegen \((\tan x=\frac{\sin x}{\cos x})\) für \((x\nearrow\frac\pi2)\) gegen \(\infty\) konvertiert. Daher ist:$$\int\limits_0^\infty\frac{1}{\sqrt x\cdot(1+x)}\,dx=2\lim\limits_{x\to\infty}\arctan(\sqrt x)-2\arctan(0)=2\cdot\frac\pi2-2\cdot0=\pi$$

Avatar von 152 k 🚀

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community