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Ich hab leider keine Ahnung was ich bei dem zweiten Teil der Aufgabe machen soll.

Mag mir vielleicht jemand erklären was zu tun ist?Bild Mathematik

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Wo genau steckst du fest?

Ist die Partialbruchzerlegung gelungen?

Tipp: Damit der Grad des Zählers kleiner ist als der des Nenners: Erst eine Polynomdivision durchführen und nur beim Rest dann die Partialbruchzerlegung machen.

Die Partialbruchzerlegung bekomme ich hin vielen Dank trotzdem :)

Was genau bedeutet   F : (0,4) → ℝ ? 

Warum schreibst du nicht von Anfang an, was du nicht verstehst? 

Hier wird der Definitionsbereich (ein offenes Intervall) der gesuchten Funktion und ihr Wertebereich (aller reellen Zahlen) festgelegt.  

1 Antwort

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Von der Polynomdivisison bekommen wir $$x^4-x^3-4x^2-3x-6=(x^3-2x^2-8x)(x+1)+6x^2+6x-6 \\ \Rightarrow \frac{x^4-x^3-4x^2-3x-6}{x^3-2x^2-8x}=x+1+\frac{6x^2+6x-6 }{x^3-2x^2-8x}$$

Den Bruch $$\frac{6x^2+6x-6 }{x^3-2x^2-8x}$$ kann man folgenderweise umformen:

Wir berechnen erstmal die Nullstellen des Nenners: $$x^3-2x^2-8x=0 \Rightarrow x(x^2-2x-8)=0 \Rightarrow x=0  , x=-2, x=4$$

Wir ordnen jeder Nullstelle ihren Partialbruch zu: $$\frac{6x^2+6x-6 }{x^3-2x^2-8x}=\frac{A}{x}+\frac{B}{x+2}+\frac{C}{x-4} \\ \Rightarrow \frac{6x^2+6x-6 }{x^3-2x^2-8x}=\frac{A(x+2)(x-4)+Bx(x-4)+Cx(x+2)}{x(x+2)(x-4)} $$

Wir berechnen die A, B und C und bekommen: $$\frac{6x^2+6x-6 }{x^3-2x^2-8x}=\frac{3}{4x}+\frac{1}{2(x+2)}+\frac{19}{4(x-4)}$$

Wir bekommen also dass $$g(x)=\frac{x^4-x^3-4x^2-3x-6}{x^3-2x^2-8x}=x+1+\frac{3}{4x}+\frac{1}{2(x+2)}+\frac{19}{4(x-4)}$$

Wir haben dann folgendes: $$F(x)=\int_1^x g(y)dy=\int_1^x \left(y+1+\frac{3}{4y}+\frac{1}{2(y+2)}+\frac{19}{4(y-4)}\right)dx \\ =\left [\frac{y^2}{2}+y+\frac{3}{4}\ln |y|+\frac{1}{2}\ln |y+2|+\frac{19}{4}\ln |y-4|\right ]_1^x \\ =\left [\frac{x^2}{2}+x+\frac{3}{4}\ln |x|+\frac{1}{2}\ln |x+2|+\frac{19}{4}\ln |x-4|\right ]-\left [\frac{1^2}{2}+1+\frac{3}{4}\ln |1|+\frac{1}{2}\ln |1+2|+\frac{19}{4}\ln |1-4|\right ] \\ =\left [\frac{x^2}{2}+x+\frac{3}{4}\ln |x|+\frac{1}{2}\ln |x+2|+\frac{19}{4}\ln |x-4|\right ]-\left [\frac{3}{2}+\frac{1}{2}\ln 3+\frac{19}{4}\ln 3\right ] \\ =\left [\frac{x^2}{2}+x+\frac{3}{4}\ln |x|+\frac{1}{2}\ln |x+2|+\frac{19}{4}\ln |x-4|\right ]-\left [\frac{3}{2}+\frac{21}{4}\ln 3\right ] \\ =\frac{x^2}{2}+x+\frac{3}{4}\ln |x|+\frac{1}{2}\ln |x+2|+\frac{19}{4}\ln |x-4| -\frac{3}{2}-\frac{21}{4}\ln 3$$

Avatar von 6,9 k

Wow danke. Das hat mir sehr weiter geholfen :)

Jetzt hab ich noch eine Frage. Was genau bedeutet   F : (0,4) → ℝ 

Ich weiß, dass groß "F" für die Stammfunktion steht. Und (0,4) wird abgebildet auf die Menge der reellen Zahlen. Aber was genau bedeutet (0,4)? und wie darf ich das alles im Zusammenhang mit der Aufgabe verstehen?

F: (0,4) → ℝ bedeutet dass die Definitionsmenge der Funktion F die Menge (0,4) ist und ℝ ist der Wertebereich, also die Funktionswerte gehören zu der Menge ℝ.

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