Matematik

Stamfunktion

04. oktober 2012 af DelFerro (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Findes der en lettere metode uden brug af panserformlen, at F er den stamfunktion til

f(x) = x·e-2x

hvor F(0) = 1/4. Jeg skal bestemme F(1).

Hvis jeg skal bruge panserformlen, tager det meget længere tid.

F(x) = (1/2)x2·e-2x - (∫(1/2)x2·-2e-2x dx)

                              (-∫x2·e-2x dx)

                              (-[(1/3)x3·e-2x - (∫-(2/3)x3·e-2x dx)]

                                                        ... det bliver ved og ved


Brugbart svar (1)

Svar #1
04. oktober 2012 af nielsenHTX

lav først substidution med u=-2x ,du=-2dx og så kan du bruge partiel integration.


Brugbart svar (1)

Svar #2
04. oktober 2012 af Andersen11 (Slettet)

Man benytter partiel integration til at køre polynomiet ned til en konstant.


Svar #3
04. oktober 2012 af DelFerro (Slettet)

#1

∫x·e-2x dx = (1/2)x ∫eu du = (1/2)x·(eu + K)?


Brugbart svar (1)

Svar #4
04. oktober 2012 af nielsenHTX

#3 nej ikke helt.

∫x·e-2x dx =∫ (1/4)euudu=... brug så partiel integration.


Brugbart svar (1)

Svar #5
04. oktober 2012 af Andersen11 (Slettet)

#3

Nej, ikke sådan. Benyt partiel integration:

∫ x·e-2x dx = -(1/2)·x·e-2x - ∫ (-1/2)·e-2x dx =  -(1/2)·x·e-2x -(1/2)·(1/2)·e-2x + k

                   =  -(1/2)·x·e-2x - (1/4)·e-2x + k


Brugbart svar (1)

Svar #6
04. oktober 2012 af SuneChr

Vedhæftet

Vedhæftet fil:0410121938.PNG

Svar #7
04. oktober 2012 af DelFerro (Slettet)

Hvis jeg prøver at benytte #4

ser den lidt tricky ud. Jeg har prøvet at gøre det i to forskellige retninger, hvor jeg gjorde sådan (1. retning):

F(x) = (1/4)∫m·em dm =(1/4) [(m2/2)·em - (∫(m2/2)·em dm)]

                                                                ... og så fortsætter det.

Men, hvis jeg prøver at gøre det på den anden måde (2. retning) -

F(x) = (1/4)∫em dm = (1/4) [em·m - (∫em dm)]

                                                          ... nu er det blevet meget nemmere.

Det kan ses i min vedhæftet fil. (Jeg håber, jeg har lavet det rigtigt - har lige overset, at der er fortegnsfejl i integrationskonstanten i midten af noget)

By the way, hvorfor findes der to forskellige retninger, hvor den første er svære end den anden? Jeg kan mærke, at den anden retning er som en genvej til resultaten. Altså, er man træt af at regne ud i den første retning, kan man "snyde" ved at bytte om på noget.

Vedhæftet fil:IMG_0344.JPG

Brugbart svar (1)

Svar #8
04. oktober 2012 af nielsenHTX

#7 det er korrekt

integration er meget sværere end differentielregning, da der skal man bare kunne sine formler.

når man skal integrere skal man have en ide, og det er derfor det kan snyde. grunden til at integration er sværere er også der er mange funktioner som slet ikke har noget explicit integral.


Brugbart svar (1)

Svar #9
04. oktober 2012 af Andersen11 (Slettet)

#7

Det drejer sig om at finde stamfunktion til en funktion af formen f(x) = p(x)·eax , hvor p(x) er et polynomium. Man benytter, at man kender en stamfunktion til eax , nemlig (1/a)·eax , så hvis man benytter partiel integration på formen

∫ p(x)·g(x) dx = p(x)·G(x) - ∫ p'(x)·G(x) dx

hvor G(x) er en stamfunktion til g(x), og hvor p(x) er et polynomium, opnår man, at p'(x) er et polynomium af lavere grad end p(x). I et endeligt antal skridt vil man derfor komme af med polynomiumsfaktoren til eax og det sidste integral vil have et led af formen ∫ eax dx .

Hvis man i stedet går den anden vej med at integrere polynomiet p(x) og differentiere eax, får man et integral med et polynomium af en højere grad som faktor til eax , dvs. man gør det kun mere kompliceret. I integraler af denne type gælder det derfor om at differentiere polynomiet ned til en konstant, mens eksponentialfunktionen ved fortsat integration kun giver den konstante faktor (1/a).


Brugbart svar (0)

Svar #10
04. oktober 2012 af YesMe (Slettet)

Hvad med det her (måske 3. retning? :P)

∫x·e-2x dx = -2e-2x·x - (∫-2e-2x dx) = ... ?


Brugbart svar (1)

Svar #11
04. oktober 2012 af Andersen11 (Slettet)

#10

Du kan se den korrekte fremgangsmåde i #5. Hint: ∫ e-2x dx = -(1/2)·e-2x , ikke -2·e-2x .


Brugbart svar (1)

Svar #12
04. oktober 2012 af nielsenHTX

#10 ∫x·e-2x dx ≠ -2e-2x·x - (∫e-2x dx)


Brugbart svar (0)

Svar #13
04. oktober 2012 af YesMe (Slettet)


#11

All right. I got punk'd this time. LOL

Svar #14
04. oktober 2012 af DelFerro (Slettet)

Ok. Tak for hjælpen allesammen. Det meget venligt af jer.


Skriv et svar til: Stamfunktion

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.