0 Daumen
679 Aufrufe

Hallo Leute!

Ich brauche eure Hilfe bei diesen Aufgaben. Bei Aufgabe a) bin ich auf die Lösung gekommen, bei den anderen habe ich noch Schwierigkeiten. Hoffe ihr könnt mir da helfen!


Berechnen Sie folgende Integrale:

a)  ∫1/x dx     =     [ ln (1x1) ]                 (Integral oben: 5, unten: 1)

= ln(5) - ln(1)

= 1,61


b)  ∫1/x dx                    (Integral oben: -2, unten: -4)


c)  ∫2/x dx                    (Integral oben: 5, unten: 2)


d)  ∫(x- 1/x) dx           (Integral oben: 4, unten: 1)

Avatar von

3 Antworten

0 Daumen
 
Beste Antwort

Aloha :)

Die Stammfunktion zu \(\frac1x\) ist die Logarithmusfunktion:$$\int\frac1x\,dx=\ln\left|x\right|+\text{const}$$Wichtig bei diesem Integral ist, dass der Integrationsbereich nicht die \(0\) enthalten darf, weil der Integrand \(\frac1x\) bei \(x=0\) nicht definiert ist. Die Betragszeichen in der Stammfunktion stellen sicher, dass auch negative Integrationsgrenzen eingesetzt werden können, denn die Logarithmus-Funktion ist ja nur für \(x>0\) definiert.

Mit diesem Vorwissen sind die Aufgaben leicht zu bewältigen:$$\int\limits_1^5\frac1x\,dx=\left[\ln|x|\right]_1^5=\ln(5)-\ln(1)=\ln(5)\approx1,6094$$$$\int\limits_{-4}^{-2}\frac1x\,dx=\left[\ln|x|\right]_{-4}^{-2}=\ln|-2|-\ln|-4|=\ln(2)-\ln(4)$$$$\qquad=\ln(2)-2\ln(2)=-\ln(2)\approx-0,6932$$$$\int\limits_{2}^{5}\frac2x\,dx=2\int\limits_2^5\frac1x\,dx=2\left[\ln|x|\right]_{2}^{5}=2(\ln(5)-\ln(2))=2\,\ln\left(\frac52\right)\approx1,8326$$$$\int\limits_1^4\left(x^2-\frac1x\right)\,dx=\left[\frac{x^3}{3}-\ln|x|\right]_1^4=\left(\frac{64}{3}-\ln(4)\right)-\left(\frac13-\ln(1)\right)$$$$\qquad=21-\ln(4)\approx19,614$$

Avatar von 152 k 🚀
+1 Daumen

Hallo

da ln von negativen Zahlen nicht existiert

gilt \( \int\limits_{-4}^{-2}1/xdx \)=-\( \int\limits_{2}^{4}1/xdx \) dabei nutzt du aus, das 1/x punktsymmetrisch zu 0 ist.

\( \int\limits_{a}^{b}2/xdx \)=2*\( \int\limits_{a}^{b}1/xdx \)

letzt Aufgabe die 2 Summanden einzeln integrieren also x^3/3+ln(x) in den gegebenen Grenzen.

Gruß lul

Avatar von 108 k 🚀
+1 Daumen

Man nimmt als Stammfunktion für 1/x meist LN(|x|) damit man auch negative grenzen haben kann.

b)

∫ 1/x dx = LN(|x|) + c

∫ (-4 bis -2) 1/x dx = LN(|-2|) - LN(|-4|) = -0.6931471805


c)

∫ 2/x dx = 2·∫ 1/x dx = 2·LN(x) + c


d)

∫ (x^2 - 1/x) dx = 1/3·x^3 - LN(x) + c


Benutze ansonsten den https://www.integralrechner.de/ zur Hilfe und Selbstkontrolle

Avatar von 488 k 🚀

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community