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Partialbruchzerlegung: Aufgabe richtig?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:00 Mi 08.03.2006
Autor: Pacapear

Aufgabe
Berechnnen Sie folgendes Integral:

[mm] \integral_{ }^{ }{ \bruch{1}{x² - 4x + 3} dx} [/mm]

Hallo!

Ich habe hier eine Aufgabe, wo ich vermute, dass sich in der Lösung meines Profs irgendwo ein kleiner Vorzeichenfehler eingeschlichen hat.

Kann bitte jemand meine Rechnung kontrollieren?

Danke.

LG, Nadine



                                                                              

[mm] \integral_{ }^{ }{ \bruch{1}{x² - 4x + 3} dx} [/mm]



Nullstellen

x² - 4x + 3 = 0

[mm] \Rightarrow x_1 [/mm] = 3
[mm] \Rightarrow x_2 [/mm] = 1



Partialbrüche

[mm] x_1 [/mm] = 3  [mm] \Rightarrow \bruch{A}{x - 3} [/mm]

[mm] x_2 [/mm] = 1  [mm] \Rightarrow \bruch{B}{x - 1} [/mm]



Partialbruchzerlegung

[mm] \bruch{1}{x² - 4x + 3} [/mm]

=  [mm] \bruch{A}{x - 3} [/mm] +  [mm] \bruch{B}{x - 1} [/mm]

=  [mm] \bruch{A * (x - 1)}{(x - 3) * (x - 1)} [/mm] +  [mm] \bruch{B * (x - 3)}{(x - 3) * (x - 1)} [/mm]

=  [mm] \bruch{A * (x - 1) + B * (x - 3)}{(x - 3) * (x - 1)} [/mm]

= [mm] \bruch{Ax - A + Bx - 3B}{(x - 3) * (x - 1)} [/mm]

= [mm] \bruch{(A + B)x - (A + 3B)}{(x - 3) * (x - 1)} [/mm]



Koeffizientenvergleich

1. A + B = 0
2. -(A + 3B) = 1
                    

1. A + B = =
2. A + 3B 0 -1
                    

1. A = -B
                    

1. in 2. -B + 3B = -1  [mm] \gdw [/mm] B = - [mm] \bruch{1}{2} [/mm]
                    

2. in 1. A = -(- [mm] \bruch{1}{2}) [/mm] =  [mm] \bruch{1}{2} [/mm]



[mm] \Rightarrow \bruch{1}{x² - 4x + 3} [/mm] =  [mm] \bruch{\bruch{1}{2}}{x - 3} [/mm] +  [mm] \bruch{ - \bruch{1}{2}}{x - 1} [/mm]



Integralberechnung

[mm] \integral_{ }^{ }{ \bruch{1}{x² - 4x + 3} dx} [/mm]

=  [mm] \integral_{ }^{ }{ \bruch{\bruch{1}{2}}{x - 3} + \bruch{ - \bruch{1}{2}}{x - 1} dx} [/mm]

=  [mm] \integral_{ }^{ }{ \bruch{\bruch{1}{2}}{x - 3} dx} [/mm] +  [mm] \integral_{ }^{ }{ \bruch{ - \bruch{1}{2}}{x - 1} dx} [/mm]

=  [mm] \bruch{1}{2} [/mm] * [mm] \integral_{ }^{ }{ \bruch{1}{x - 3} dx} [/mm]    -  [mm] \bruch{1}{2}\integral_{ }^{ }{ \bruch{1}{x - 1} dx} [/mm]

= [mm] \bruch{1}{2} [/mm] * [ln (|x - 3|) + [mm] c_1 [/mm] ] - [mm] \bruch{1}{2} [/mm] * [ln (|x - 1|) + [mm] c_2 [/mm] ]

=  [mm] \bruch{1}{2} [/mm] * [ln (|x - 3|) - [ln (|x - 1|) + c]

        
Bezug
Partialbruchzerlegung: Stimmt doch!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:04 Mi 08.03.2006
Autor: Roadrunner

Hallo Nadine!


Warum vermutest Du denn einen Fehler? Ich kann jedenfalls keinen entdecken und behaupte, dass Deine Lösung richtig ist.


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
                
Bezug
Partialbruchzerlegung: Danke!
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:29 Mi 08.03.2006
Autor: Pacapear

Hi Roadrunner!

Danke fürs Nachrechnen.

Ich war mir nicht sicher, obs richtig ist, weil sich meine Lösung mit der Musterlösung des Profs in einem Vorzeichen unterscheidet...

Bezug
                        
Bezug
Partialbruchzerlegung: Wo denn?
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:54 Mi 08.03.2006
Autor: Roadrunner

Hallo Nadine!


Welche Lösung hat denn Dein Prof vorgegeben?


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
                                
Bezug
Partialbruchzerlegung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:07 Mi 08.03.2006
Autor: Pacapear

[mm] \bruch{1}{2} [/mm] * [ln (|x - 1|) - [ln (|x - 3|) + c]


Er hatte zwar für A und B auch die selben Werte raus wie ich, hat sie dann aber glaube ich den falschen Nennern zugeordnet:


Man hatte ja die Partialbrüche  [mm] \bruch{A}{x - 3} [/mm] + [mm] \bruch{B}{x - 1} [/mm]


Aber er hat dann aber für A den B-Wert eingesetzt und umgekehrt.

Deshalb kommt er dann auf sein Ergebnis, denke ich.

Bezug
        
Bezug
Partialbruchzerlegung: Aufgaben richtig?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:37 Do 09.03.2006
Autor: Pacapear

Aufgabe
Berechne das Integral:

[mm] \integral_{1}^{2}{ \bruch{x + 2}{x * (x + 1)} dx} [/mm]

Hallo.

Kann auch nochmal jemand über diese Aufgaben drüber gucken?

Vielen Dank!

LG, Nadine






Aufgabe 1

[mm] \integral_{1}^{2}{ \bruch{x + 2}{x * (x + 1)} dx} [/mm]



Partialbruchzerlegung

[mm] \bruch{x + 2}{x * (x + 1)} [/mm] = [mm] \bruch{A}{x} [/mm] + [mm] \bruch{B}{x + 1} [/mm]

= [mm] \bruch{A * (x + 1)}{x * (x + 1)} [/mm] + [mm] \bruch{Bx}{x * (x + 1)} [/mm]

= [mm] \bruch{Ax + A + Bx}{x * (x + 1)} [/mm]

=  [mm] \bruch{(A + B)x + A}{x * (x + 1)} [/mm]



Koeffizientenvergleich

1. A + B = 1
2. A = 2
                  

1. B = -1

[mm] \Rightarrow \bruch{x + 2}{x * (x + 1)} [/mm] = [mm] \bruch{2}{x} [/mm] + [mm] \bruch{-1}{x + 1} [/mm]



Integral berechnen

[mm] \integral_{1}^{2}{ \bruch{x + 2}{x * (x + 1)} dx} [/mm]

=  [mm] \integral_{1}^{2}{ \bruch{2}{x} + \bruch{-1}{x + 1} dx} [/mm]

=   [mm] \integral_{1}^{2}{ \bruch{2}{x} dx} [/mm] -   [mm] \integral_{1}^{2}{ \bruch{1}{x + 1} dx} [/mm]

= 2 *  [mm] \integral_{1}^{2}{ \bruch{1}{x} dx} [/mm] -   [mm] \integral_{1}^{2}{ \bruch{1}{x + 1} dx} [/mm]

= 2 * [ ln|x| ] (in den grenzen von 1 bis 2) - [ ln|x + 1| ] (in den grenzen von 1 bis 2)

= 2 * [ ln(2) - ln(1) ] - [ ln(3) - ln(2) ]

= 2 * ln(2) - ln(3) + ln(2)

= 3 * ln(2) - ln(3)

[mm] \approx [/mm] 0,98






Bezug
                
Bezug
Partialbruchzerlegung: Richtig!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:44 Do 09.03.2006
Autor: Roadrunner

Hallo Nadine!


Kurz und knapp: [daumenhoch] !!


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
                        
Bezug
Partialbruchzerlegung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:04 Do 09.03.2006
Autor: Pacapear

Danke!

Bezug
        
Bezug
Partialbruchzerlegung: nächste Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:21 Fr 10.03.2006
Autor: Pacapear

Aufgabe
Berechne folgendes Integral:

[mm] \integral_{3}^{4}{ \bruch{3x² + 1}{x * (x-1) * (x+1)} dx} [/mm]



Hinweis: Ansatz: [mm] \bruch{3x² + 1}{x * (x-1) * (x+1} [/mm] =  [mm] \bruch{A}{x} [/mm] +  [mm] \bruch{B}{x-1} [/mm] + [mm] \bruch{C}{x+1} [/mm]

Hallo.

Ich habe arge Schwierigkeiten, dieses Integral zu lösen.
Ich habe diese Aufgabe schon mehrmals versucht zu rechnen, aber spätestens beim Koeffizientenvergleich habe ich jedes mal unterschiedliche Ergebnisse erhalten, von nicht lösbar bis hin zu unterbestimmen (oder überbestimmt - ich kann die nie auseinanderhalten :-) ) Gleichungssystemen.

Kann vielleicht jemand meinen ersten Rechenschritt kontollieren? Ich bin bei jeder Rechnung zu einem anderen Ergebnis gekommen, und glaube, ich seh mittlerweile den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr....

Danke!

LG, Nadine




[mm] \integral_{3}^{4}{ \bruch{3x² + 1}{x * (x-1) * (x+1)} dx} [/mm]



Partialbruchzerlegung

[mm] \bruch{3x² + 1}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm] =  [mm] \bruch{A}{x} [/mm] +  [mm] \bruch{B}{x-1} [/mm] + [mm] \bruch{C}{x+1} [/mm]

=  [mm] \bruch{A * (x-1) * (x+1)}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm] + [mm] \bruch{B * x * (x+1)}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]  + [mm] \bruch{C * x * (x-1)}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]

= [mm] \bruch{A (x-1) (x+1) + B x (x+1) + C x (x-1)}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]

= [mm] \bruch{ (Ax-A) (x+1) + (Bx² + B) + (Cx²-C)}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]

= [mm] \bruch{Ax² + Ax - Ax - A + Bx² + B + Cx² - C}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]

= [mm] \bruch{Ax² - A + Bx² + B + Cx² - C}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]

= [mm] \bruch{Ax² + Bx² + Cx² - A + B - C}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]

= [mm] \bruch{(A+B+C)x² + (-A+ B-C)}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]




Dieses Ergebnis führt mich zu folgendem Koeffizientenvergleich:

1.  A + B + C = 3
2. -A + B - C = 1

Und da krieg ich nun keine eindeutige Lösung.
Kann mir jemand sagen, was ich falsch gemacht habe?



P.S.:
Noch eine Frage zum Formeleditior: Wie kann ich normale Buchstaben (wie oben beim Koeffizientenvergleich) in der Formelsachreibweise darstellen? Wenn ich nen Slash davor mache, wirds zwar so, aber der erste Buchstabe fällt dann weg.



Bezug
                
Bezug
Partialbruchzerlegung: Rechenfehler
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:29 Fr 10.03.2006
Autor: Roadrunner

Hallo Nadine!


Dein Rechenfehler sitzt genau ...


> = [mm]\bruch{A (x-1) (x+1) + B x (x+1) + C x (x-1)}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm]

> = [mm]\bruch{ (Ax-A) (x+1) + (Bx² + B) + (Cx²-C)}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm]

... hier!

Da unterschlägst Du nämlich zweimal ein $x_$ (das arme $x_$ [wein] ...) :

[mm]= \ \bruch{ (Ax-A)*(x+1) + \left(Bx^2 + B*\red{x}\right) + \left(Cx^2-C*\red{x}\right)}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm]


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
                        
Bezug
Partialbruchzerlegung: Versuch der Lösung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:14 Fr 10.03.2006
Autor: Pacapear

Hi Roadrunner.

Vielen Danke für deine Antwort.
Ich glaube, ich habe bei diesen ganzen Buchstaben einfach nicht mehr durchgeblickt :-)

Ist es nun richtig?

LG, Nadine




Partialbruchzerlegung

[mm] \bruch{3x² + 1}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm] =  [mm] \bruch{A}{x} [/mm] +  [mm] \bruch{B}{x-1} [/mm] + [mm] \bruch{C}{x+1} [/mm]

=  [mm] \bruch{A * (x-1) * (x+1)}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm] + [mm] \bruch{B * x * (x+1)}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]  + [mm] \bruch{C * x * (x-1)}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]

= [mm] \bruch{A (x-1) (x+1) + B x (x+1) + C x (x-1)}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]

= [mm] \bruch{ (Ax-A) (x+1) + (Bx² + Bx) + (Cx²-Cx)}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]

= [mm] \bruch{Ax² + Ax - Ax - A + Bx² + Bx + Cx² - Cx}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]

= [mm] \bruch{Ax² - A + Bx² + Bx + Cx² - Cx}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]

= [mm] \bruch{Ax² + Bx² + Cx² - A + Bx² - Cx²}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]

= [mm] \bruch{(A+B+C)x² + (B-C)x - A}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm]



Koeffizientenvergleich

1. A + B + C = 3
2.     B - C = 0
3. -A        = 1
                        

1. A + B + C = 3
2.     B - C = 0
3. A         = -1
                        

3. in 1.

-1 + B + C = 3
     B + C = 4
         C = 4 - B
                        

1. in 2.

B - (4 - B) = 4
  B - 4 + B = 4
     2B - 4 = 4
         2B = 8
          B = 4

                        

2. in 1.

-1 + 4 + C = 3
     3 + C = 3
         C = 0



[mm] \Rightarrow \bruch{3x² + 1}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm] =  [mm] \bruch{-1}{x} [/mm] + [mm] \bruch{4}{x-1} [/mm] + [mm] \bruch{0}{x+1} [/mm] = [mm] -\bruch{1}{x} [/mm] + [mm] \bruch{4}{x-1} [/mm]



Integral

[mm] \integral_{3}^{4}{\bruch{3x² + 1}{x * (x-1) * (x+1)} dx} [/mm]

=  [mm] \integral_{3}^{4}{-\bruch{1}{x} + \bruch{4}{x-1} dx} [/mm]

= [mm] \integral_{3}^{4}{-\bruch{1}{x} dx} [/mm] + [mm] \integral_{3}^{4}{ \bruch{4}{x-1} dx} [/mm]

= [mm] -\integral_{3}^{4}{\bruch{1}{x} dx} [/mm] + [mm] 4*\integral_{3}^{4}{ \bruch{1}{x-1} dx} [/mm]

= [mm] -[ln|x|]_{3}^{4} [/mm] + [mm] 4*[ln|x-1|]_{3}^{4} [/mm]

= -[ ln(4) - ln(3) ] + 4 * [ ln(3) - ln(2) ]

= -ln(4) + ln(3) + 4ln(3) - 4ln(2)

= -ln(2²) + 5ln(3) - 4ln(2)

= -2ln(2) + 5ln(3) - 4ln(2)

= 5ln(3) - 6ln(2)

[mm] \approx [/mm] 1,334

Bezug
                                
Bezug
Partialbruchzerlegung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:58 Fr 10.03.2006
Autor: d_lphin

Hi,

hab nur schnell durchgeschaut:

>  
> [mm]\bruch{3x² + 1}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm] =  [mm]\bruch{A}{x}[/mm] +  
> [mm]\bruch{B}{x-1}[/mm] + [mm]\bruch{C}{x+1}[/mm]
>  
> =  [mm]\bruch{A * (x-1) * (x+1)}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm] + [mm]\bruch{B * x * (x+1)}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm]
>  + [mm]\bruch{C * x * (x-1)}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm]
>  
> = [mm]\bruch{A (x-1) (x+1) + B x (x+1) + C x (x-1)}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm]
>  
> = [mm]\bruch{ (Ax-A) (x+1) + (Bx² + Bx) + (Cx²-Cx)}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm]
>  
> = [mm]\bruch{Ax² + Ax - Ax - A + Bx² + Bx + Cx² - Cx}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm]
>  
> = [mm]\bruch{Ax² - A + Bx² + Bx + Cx² - Cx}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm]
>  
> = [mm]\bruch{Ax² + Bx² + Cx² - A + Bx² - Cx²}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm]

hier ist irgend ein x² zuviel - wahrscheinlich nur "Schreibfehler"
  

> = [mm]\bruch{(A+B+C)x² + (B-C)x - A}{x * (x-1) * (x+1)}[/mm]
>

das stimmt wieder!

>
> Koeffizientenvergleich
>  
> 1. A + B + C = 3
>  2.     B - C = 0
>  3. -A        = 1
>
>  
> 1. A + B + C = 3
>  2.     B - C = 0
>  3. A         = -1
>
>  
> 3. in 1.
>
> -1 + B + C = 3
>       B + C = 4
>           C = 4 - B
>
>  
> 1. in 2.
>
> B - (4 - B) = 4

warum =4 und nicht =0 ??????

ein kleiner Fehler, der sich aber auf das Ergbnis auswirkt, oder?

Falls es nicht stimmt, nehme ich alles zurück


Gruß
del

Bezug
                                        
Bezug
Partialbruchzerlegung: Korrektur
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:59 Do 16.03.2006
Autor: Pacapear

Moin!



> warum =4 und nicht =0 ??????
>  
> ein kleiner Fehler, der sich aber auf das Ergbnis auswirkt,
> oder?
>  
> Falls es nicht stimmt, nehme ich alles zurück
>  
>
> Gruß
> del



Ja, stimmt, da habe ich falsch abgeschrieben *grrrrr*

Ich komme jetzt auch auf deine Lösungen.

So dann hier nochmal alles ab dem Koeffizientenvergleich, stimmt das nun alles?

LG, Nadine





Koeffizientenvergleich
  
1. A + B + C = 3
2.     B - C = 0
3. -A        = 1
                            
  
1. A + B + C = 3
2.     B - C = 0
3. A         = -1

  
3. in 1.

-1 + B + C = 3
       B + C = 4
           C = 4 - B
                            
  
1. in 2.

B - (4 - B) = 0
  B - 4 + B = 0
     2B - 4 = 0
         2B = 4
          B = 2
                            
  
2. in 1.

C = 4 - B
C = 4 - 2
C = 2



[mm] \Rightarrow \bruch{3x^2 + 1}{x * (x-1) * (x+1)} [/mm] =  [mm] \bruch{-1}{x} [/mm] +  [mm] \bruch{2}{x-1} [/mm] +  [mm] \bruch{2}{x+1} [/mm] =  [mm] -\bruch{1}{x} [/mm] +  [mm] \bruch{2}{x-1} [/mm] +  [mm] \bruch{2}{x+1} [/mm]



Integral berechnen

[mm] \integral_{3}^{4}{\bruch{3x^2 + 1}{x * (x-1) * (x+1)} dx} [/mm]

=  [mm] \integral_{3}^{4}{( -\bruch{1}{x} + \bruch{2}{x-1} + \bruch{2}{x+1}) dx} [/mm]

= [mm] \integral_{3}^{4}{ -\bruch{1}{x} dx} [/mm] +  [mm] \integral_{3}^{4}{ \bruch{2}{x-1} dx} [/mm] +  [mm] \integral_{3}^{4}{ \bruch{2}{x+1}dx} [/mm]

= [mm] -\integral_{3}^{4}{ \bruch{1}{x} dx} [/mm] +  [mm] 2*\integral_{3}^{4}{ \bruch{1}{x-1} dx} [/mm] + [mm] 2*\integral_{3}^{4}{ \bruch{1}{x+1}dx} [/mm]

= [mm] -[ln|x|]_{3}^{4} [/mm] + [mm] 2*[ln|x-1|]_{3}^{4} [/mm] + [mm] 2*[ln|x+1|]_{3}^{4} [/mm]

= -[ln(4) - ln(3)] + 2 * [ln(3) - ln(2)] + 2 * [ln(5) - ln(4)]

= -ln(4) + ln(3) + 2ln(3) - 2ln(2) + 2ln(5) - 2ln(4)

= -3ln(4) + 3ln(3) - 2ln(2) + 2ln(5)

= -3ln(2²) + 3ln(3) - 2ln(2) + 2ln(5)

= -6ln(2) + 3ln(3) - 2ln(2) + 2ln(5)

= -8ln(2) + 3ln(3) + 2ln(5)

Bezug
                                                
Bezug
Partialbruchzerlegung: Richtig!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:08 Do 16.03.2006
Autor: Roadrunner

Hallo Nadine!


[daumenhoch] !


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
                                                        
Bezug
Partialbruchzerlegung: Danke
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:09 Do 16.03.2006
Autor: Pacapear

Hallo Roadrunner!

Vielen Dank für deine schnelle Antwort :-) :-)

Bezug
                                
Bezug
Partialbruchzerlegung: nochmal ich *ggg*
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:21 Fr 10.03.2006
Autor: d_lphin

hi, nochmal...

...ich...

.....hab dann


A=-1
B=2
C=2


Gruß
del

Bezug
        
Bezug
Partialbruchzerlegung: Noch eine Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:07 Do 16.03.2006
Autor: Pacapear

Aufgabe
Berechne das Integral:

[mm] \integral_{}^{}{ \bruch{x² + x - 1}{x * (x² + 1)} dx} [/mm]

Ansatz:  [mm] \bruch{x² + x - 1}{x * (x² + 1)} [/mm] =  [mm] \bruch{Ax+B}{x² + 1} [/mm] +  [mm] \bruch{C}{x} [/mm]


Hallo!

Ich hab hier mal wieder eine Partialbruchzerlegungs-Aufgabe.

Wäre nett, wenn wieder jemand drüber schauen könnte :-)

LG, Nadine




[mm] \integral_{}^{}{ \bruch{x² + x - 1}{x * (x² + 1)} dx} [/mm]



Partialbruchzerlegung

[mm] \bruch{x² + x - 1}{x * (x² + 1)} [/mm]

=  [mm] \bruch{Ax+B}{x² + 1} [/mm] +  [mm] \bruch{C}{x} [/mm]

=  [mm] \bruch{(Ax+B)x}{(x² + 1)x} [/mm] +  [mm] \bruch{C(x²+1)}{x(x²+1)} [/mm]

=  [mm] \bruch{Ax² + Bx + Cx² + C}{(x² + 1)x} [/mm]

=  [mm] \bruch{(A+C)x² + Bx + C}{(x² + 1)x} [/mm]




Koeffizientenvergleich

1. A + C = 1
2. B     = 1
3. C     = -1
                

1. A = 2



[mm] \Rightarrow \bruch{x² + x - 1}{x * (x² + 1)} [/mm] =  [mm] \bruch{2x+1}{x² + 1} [/mm] +  [mm] \bruch{-1}{x} [/mm] = [mm] \bruch{2x+1}{x² + 1} [/mm] -  [mm] \bruch{1}{x} [/mm]




Integral berechnen

[mm] \integral_{}^{}{ \bruch{x² + x - 1}{x * (x² + 1)} dx} [/mm]

=  [mm] \integral_{}^{}{ \bruch{2x+1}{x² + 1} - \bruch{1}{x} dx} [/mm]

=   [mm] \integral_{}^{}{ \bruch{2x+1}{x² + 1} dx} [/mm] - [mm] \integral_{}^{}{\bruch{1}{x} dx} [/mm]

=  [mm] \integral_{}^{}{ \bruch{2x}{x² + 1} + \bruch{1}{x² + 1}dx} [/mm] - [mm] \integral_{}^{}{\bruch{1}{x} dx} [/mm]

=  [mm] \integral_{}^{}{ \bruch{2x}{x² + 1} dx} [/mm] +  [mm] \integral_{}^{}{ \bruch{1}{x² + 1} dx} [/mm] - [mm] \integral_{}^{}{\bruch{1}{x} dx} [/mm] (Beim ersten Integral substituieren: t = x²+1)

=  [mm] \integral_{}^{}{ \bruch{2x}{t}*\bruch{dt}{2x} dx} [/mm] +  [mm] \integral_{}^{}{ \bruch{1}{x² + 1} dx} [/mm] - [mm] \integral_{}^{}{\bruch{1}{x} dx} [/mm]

=  [mm] \integral_{}^{}{ \bruch{1}{t} dt} [/mm] +  [mm] \integral_{}^{}{ \bruch{1}{x² + 1} dx} [/mm] - [mm] \integral_{}^{}{\bruch{1}{x} dx} [/mm]

= [ln |t| + [mm] c_1 [/mm] ] + [ arctan(x) + [mm] c_2 [/mm] ] - [ ln |x| + [mm] c_3 [/mm] ]

= ln(x²+1) + arctan(x) - ln|x| + c

Bezug
                
Bezug
Partialbruchzerlegung: Yep ... passt!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:24 Do 16.03.2006
Autor: Roadrunner

Hallo Nadine!


Siehe Betrefffzeile ;-) .


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
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