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Integral durch Polynom darstl: Hilfestellung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:33 Di 29.06.2010
Autor: SnafuBernd

Aufgabe
Sei g: [mm] \IR [/mm] -> [mm] \IR [/mm] gegeben durch
g(x) = 1 + [mm] \integral_{0}^{x}{\frac{1+sin(t)}{1+t^2} dt} [/mm]
Bestimmen Sie, falls möglich, ein Polynom p 2. Grades mit
p(0) = g(0), p'(0)=g'(0), p''(0)=g''(0).  

Hi,

also eigentlich muss man ja für p(0) nur das Integral bestimmen können, jedoch habe ich es mal mit ein Programm bestimmt und das war sehr lang, somit vermute ich stark, dass das nicht die Lösung ist. Hat jemand irgendeine Idee? Ich weiß nicht wieso, aber man hat uns in der Übung zu dieser Aufgabe(meine ich) gezeigt, wie man periodische Integrale nachweißt, jedoch sehe ich bei g(x) nicht das es periodisch ist?

Snafu

        
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Integral durch Polynom darstl: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:36 Di 29.06.2010
Autor: Teufel

Hi!

Es ist doch [mm] g(0)=1+\integral_{0}^{0}{\frac{1+sin(t)}{1+t^2} dt}. [/mm] Und [mm] \integral_{a}^{a}{f(x) dx} [/mm] ist was?

[anon] Teufel

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Integral durch Polynom darstl: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:30 Di 29.06.2010
Autor: SnafuBernd

Hi,

ja da war ich auch schon :) dachte vielleicht übersehe ich was, denn [mm] \integral_{a}^{a}{f(x) dx} [/mm] = 0 , ok dann ist  g(0) = 1 =p(0).
D.h. um g'(x) zu berechnen muss ich mir h(x) :=x definieren und G(x) = [mm] \integral_{0}^{x}{\frac{1+sin(t)}{1+t^2} dt }, [/mm] sodass gilt:
f(x) = 1+ G(h(x)) => f'(x) = G'(h(x))h'(x) , ist das soweit richtig gedacht?

Snafu

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Integral durch Polynom darstl: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:35 Di 29.06.2010
Autor: rainerS

Hallo!

> Hi,
>  
> ja da war ich auch schon :) dachte vielleicht übersehe ich
> was, denn [mm]\integral_{a}^{a}{f(x) dx}[/mm] = 0 , ok dann ist  
> g(0) = 1 =p(0).

Ja.

>  D.h. um g'(x) zu berechnen muss ich mir h(x) :=x
> definieren und G(x) =
> [mm]\integral_{0}^{x}{\frac{1+sin(t)}{1+t^2} dt },[/mm] sodass
> gilt:
>  f(x) = 1+ G(h(x)) => f'(x) = G'(h(x))h'(x) , ist das

> soweit richtig gedacht?

Nein. Du musst nur den Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung anwenden: die Ableitung des Integrals nach der oberen Grenze ist der Integrand:

[mm] g'(x) = \frac{1+\sin x}{1+x^2} [/mm]

Viele Grüße
   Rainer


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Integral durch Polynom darstl: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:25 Mi 30.06.2010
Autor: SnafuBernd

Hi,

ja stimmt! Dann habe ich g(0)=1=g'(0). Weiter gilt:
g''(x) = [mm] \frac{cosx(1+x^2) - (1+sinx)2x}{(1+x^2)^2} [/mm] =>g''(0)=1
D.h. ich suche ein Polynom p 2. Grades bei welchem bei x=0 die Steigung der Fkt., der Ableitung und der 2. Ableitung gleich 1 sind. Kommt da nicht g(x) = [mm] e^x [/mm] in Frage? g(0) = [mm] e^0=1,g'(0) [/mm] = [mm] e^0=1 [/mm] ,g''(0) = [mm] e^0=1 [/mm]

Snafu

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Integral durch Polynom darstl: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:16 Mi 30.06.2010
Autor: rainerS

Hallo!

>  D.h. ich suche ein Polynom p 2. Grades bei welchem bei x=0
> die Steigung der Fkt., der Ableitung und der 2. Ableitung
> gleich 1 sind. Kommt da nicht g(x) = [mm]e^x[/mm] in Frage?

Die Exponentialfunktion ist doch kein Polynom. Was ist die allgemeine Form eines Polynoms zweiten Grades?

Viele Grüße
   Rainer

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Integral durch Polynom darstl: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:06 Do 01.07.2010
Autor: SnafuBernd

Hi,

p(x) = [mm] ax^2 [/mm] + bx + c. Mir ist halt da nur exp eingefallen...wegen p(0)=1 muss c =1 sein, also p(x) = [mm] ax^2 [/mm] + bx + 1
p'(x) = 2ax+b => b=1 ,damit p'(0)=1
p''(x) = 2a => a=0.5 , damit p''(0)=1
=> p(x) = [mm] 0.5x^2+x+1 [/mm] , so passt es dann, nicht wahr?

Snafu

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Integral durch Polynom darstl: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:12 Do 01.07.2010
Autor: fred97


> Hi,
>  
> p(x) = [mm]ax^2[/mm] + bx + c. Mir ist halt da nur exp
> eingefallen...wegen p(0)=1 muss c =1 sein, also p(x) = [mm]ax^2[/mm]
> + bx + 1
>  p'(x) = 2ax+b => b=1 ,damit p'(0)=1

> p''(x) = 2a => a=0.5 , damit p''(0)=1
> => p(x) = [mm]0.5x^2+x+1[/mm] , so passt es dann, nicht wahr?


Ja, es passt

FRED

>  
> Snafu


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Integral durch Polynom darstl: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:34 Do 01.07.2010
Autor: SnafuBernd

Hi, mal wieder einen großen Dank!!

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