12 svar
613 visningar
Fleetstreet behöver inte mer hjälp
Fleetstreet 181
Postad: 21 feb 2022 08:09 Redigerad: 21 feb 2022 08:09

Integration

Jag ska bestämma  ∫ e2x ∙ cos(x) dx 

Så här långt har jag kommit:

∫e2x∙ cosx dx = e2x/2 ∙ cosx − ∫e2x/2∙(-sinx) dx =

= e2x/2 ∙ cosx − ∫e2x/2∙(-sinx) dx 

Här blir jag osäker på teckenomvandlingen. Är det okej att omvandla dessa två minustecken till ett plus trotts att jag ska hitta den primitiva funktionen? Isåfall får jag: 

 e2x/2 ∙ cosx − ∫e2x/2∙(-sinx) dx =

=e2x/2 ∙ cosx + ∫e2x/2∙sinx dx=

= e2x/2 ∙ cosx  + (e2x/4∙cosx)=

= 1/2e2x ∙ cosx + (1/4e2x∙cosx)

Men här blir jag osäker. Jag förstår inte riktigt hur jag ska identifiera när det är nödvändigt att integrera två gånger. 

Jag undrar hur jag ska fortsätta?

Tack i förskott! :) 

Yngve 40174 – Livehjälpare
Postad: 21 feb 2022 08:30 Redigerad: 21 feb 2022 09:13

Svar på din fråga: Ja, det är OK att omvandla dessa två minustecken till ett plustecken.

Sen blir det fel i den här övergången:

===========

Gör istället så att du utför partiell integration två gånger. Då får du tillbaka cos(x) i integranden. Du kan då lösa ut den integralen och beräkna den utifrån det.

Så här: Kalla ursprungsintegralen I1.

Efter partiell integration får du I1 = f(x)+I2, där f(x) är en funktion som innehåller både e2x och cosinus och där I2 är en integral med ett sinusuttryck i sig.

Om du nu utför partiell integration på I2 så får du I2 = g(x)+k•I1, där g(x) är en funktion som innehåller både e2x och sinus och där k är en konstant.

Du får alltså till slut I1 = f(x)+g(x)+k•I1

Nu kan du lösa ut I1 ur denna ekvation.

Fleetstreet 181
Postad: 21 feb 2022 09:48 Redigerad: 21 feb 2022 09:48

1/2e2x ∙ cosx + (e2x/8∙cosx - ∫e2x/8∙sinx dx=

=1/2e2x∙ cosx + (e2x/8∙cosx - (e2x/10∙(-cosx)))+c=

=1/2e2x∙ cosx + 1/8e2x∙cosx + 1/10e2x ∙ cosx+c

Jag är osäker på om teckenomvandlingen blev rätt här? Jag skulle vanligen omvandla såhär

1/2e2x ∙ cosx + (e2x/8∙cosx - ∫e2x/8∙sinx dx=

=1/2e2x∙ cosx + (e2x/8∙cosx - (e2x/10∙(-cosx)))+c=

=1/2e2x∙ cosx + 1/8e2x∙cosx - 1/10e2x ∙ cosx+c

Men det var ju inte så innan integreringen, alltså

 e2x/2 ∙ cosx − ∫e2x/2∙(-sinx) dx =

=e2x/2 ∙ cosx + ∫e2x/2∙sinx dx

Yngve 40174 – Livehjälpare
Postad: 21 feb 2022 10:00

Du kan (och bör) alltid kontrollera ditt förslag på primitiv funktion genom att derivera det och se om du då får tillbaka ursprungsfunktionen.

Jag förstår inte riktigt dina uträkningar. Kan du beskriva vad du utgår ifrån och vad du gör i de olika stegen?

Fleetstreet 181
Postad: 21 feb 2022 10:09

Jag utgår från formeln ∫f(x)g(x)dx=F(x)(g) - ∫F(x)g'(x) dx

Då börjar jag med att hitta den primitiva funktionen till e2x som jag får till e2x/2

Sedan hittar jag derivatan till cos(x) som jag får till (-sinx)

Därefter sätter jag in värdena in i formeln och får

∫e2x∙ cosx dx = e2x/2 ∙ cosx − ∫e2x/2∙(-sinx) dx

Sedan integrerar jag integralen och får

∫e2x∙ cosx dx = ((e2x/2) ∙ cosx) + ((e2x/4)∙cosx)

Jag förstod inte riktigt vad du menade med vilka termer som hör till vad i I1=f(x)+g(x)+k∙I1

Jag fick fram I1=e2x∙cosx+e2x∙sinx+k∙I1

Men jag förstår inte varför jag ska göra så

Yngve 40174 – Livehjälpare
Postad: 21 feb 2022 10:18 Redigerad: 21 feb 2022 10:20

Det här är fortfarande fel. Du måste använd partiell integration även för att lösa ut integralen med e2x/2•(-sin(x)):

Yngve 40174 – Livehjälpare
Postad: 21 feb 2022 10:27

Börja istället så här:

Kommer du vidare då?

Fleetstreet 181
Postad: 21 feb 2022 12:29

Ja! Tack så jättemycket för hjälpen. lärde mig en hel del :)

Yngve 40174 – Livehjälpare
Postad: 21 feb 2022 12:35 Redigerad: 21 feb 2022 12:37

Vad bra.

Om du, liksom jag, har svårt att komma ihåg formeln för partiell integration (jag är ganska usel på att lära mig saker utantill) så kan du använda följande "härledming" från produktregeln, dvs formeln för derivatan av en produkt:

Derivatan av produkten av funktionerna f och g kan skrivas så här:

(fg)' = f'g + fg'

Om vi nu integrerar bägge sidor får vi

(fg)'=f'g+fg'\int (fg)'=\int f'g+\int fg', dvs

fg=f'g+fg'fg=\int f'g+\int fg'

Subtrahera f'g\int f'g från båda sidor:

fg'=fg-f'g\int fg'=fg-\int f'g

 

Fleetstreet 181
Postad: 21 feb 2022 16:05

Det skriver jag ned! Tack :)

studenten f 3
Postad: 21 apr 2022 23:16

Kan du lägga hela svaren kan ej komma vidare med min.

Yngve 40174 – Livehjälpare
Postad: 22 apr 2022 06:19
studenten f skrev:

Kan du lägga hela svaren kan ej komma vidare med min.

Starta en egen tråd med din fråga och visa hur långt du har kommit så får du snabbare och bättre svar.

Smutstvätt 24970 – Moderator
Postad: 23 apr 2022 13:47

Yngve har rätt – det blir mindre rörigt här i tråden, och du får snabbare svar, orm du gör en egen tråd. /Smutstvätt, moderator 

Svara
Close