Ableitung:
Da der Integrand in ] 2 ; ∞ [ stetig ist, ist nach dem Hauptsatz der Differenzial- und Integralrechnung F eine Stammfunktion des Integranden und damit
F '(x) = 4 / [ x2 * √(x2 - 4) ]
I = ∫ 4 / [ t2 * √(t2 - 4) ] dt
Substitution: u = 1/t → du/dt = -1/t2 → dt = -t2 du und t = 1/u
I = ∫ -4 / √( 1/u2 - 4) du = ∫ -4 / √[ (1 - 4u2) / u2 ] du = ∫ -4u / √(1 - 4u2) du
Substitution: v = 1 - 4u2 → dv/du = -8u → du = -1/8 ·1/u ·du
I = ∫ -4u / √v * (-1/8) ·1/u ·du = 1/2 * ∫ v-1/2 dv = 1/2 * 2 * v1/2 + c = √v + c
Rücksubstitution: I = √(1 - 4u2) + c = √( 1 - 4/t2) + c = √[ (t2 - 4) / t2 ] + c
I = √( t2 - 4) / t + c
→ F(x) = [ √( t2 - 4) / t ]3x = √(x2 - 4) / x - √5 / 3
limx→2 F(x) = -√5 / 2 , limx→∞ F(x) = 1 - √5 / 3
→ 2∫∞ 4 / [ t2 * √(t2 - 4) ] dt = 1
Gruß Wolfgang