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Integral Wurzel(2-cos(x)) per Hand lösen?

Universität / Fachhochschule

Tags: Infinitesimalrechnung, Integral ausrechnen, Integralrechnung, Stammfunktion

 
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Sunny92

Sunny92 aktiv_icon

10:12 Uhr, 23.05.2013

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Hallo,

ich habe ein Integral, welches ich mit den Mitteln, die ich kenne nicht lösen kann....meine Substitutionen führen immer zu nichts...


02π2-2cos(x)dx=02π2(1-cos(x))dx

Ich habe bereits versucht die Substitution anzuwenden für den Radikanten, Leider ohne Erfolg.

so z.B.:

z=2-2cos(x)<=>dz=2sin(x)dx
Das führt aber leider zu nichts.

Auch, was Wolfram sagt, verstehe ich nicht: www.wolframalpha.com/input/?i=integrate+sqrt%282-2*cos%28t%29%29+from+0+to+2pi

Unter "Step-by-Step Solution" steht zwar, dass man so Zubstituieren soll, wie ich es schon allein gemacht habe, jedoch wie Wolfram dann auf folgendes kommt weiß ich nicht:

-14-zdz

Könnt ihr mir helfen, wie ich dieses Integral ohne Bronstein, also per Hand löse?

Grüße
Sunny

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Bestimmtes Integral (Mathematischer Grundbegriff)
Stammfunktion (Mathematischer Grundbegriff)
Flächenberechnung durch Integrieren

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Respon

Respon

10:30 Uhr, 23.05.2013

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1-cos(x)=2sin(x2)
Und schon hast du ein einfacheres Integral.
Sunny92

Sunny92 aktiv_icon

12:36 Uhr, 23.05.2013

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und woher kommt diese Gleichheit? wie kommst du darauf?
Antwort
Respon

Respon

12:58 Uhr, 23.05.2013

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Für jeden Winkel gilt:
cos(2α)=cos2(α)-sin2(α)
sin2(β)+cos2(β)=1
1-cos(x)=1-cos(2x2)=1-cos2(x2)+sin2(x2)=
=sin2(x2)+cos2(x2)-cos2(x2)+sin2(x2)=2sin2(x2)=2sin(x2)
2-2cos(x)dx=21-cos(x)dx=22sin(x2)dx=2sin(x2)dx
Das letze Integral berechnet man mit der einfachen Substitution z=x2

( Das Endergebnis sollte mit den Grenzen 0 und 2π gleich 8 sein. )
Frage beantwortet
Sunny92

Sunny92 aktiv_icon

14:05 Uhr, 23.05.2013

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Ah, danke sehr. Nun hab ich's verstanden, wie du darauf kommst.