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Übung

$\int\left(\frac{1}{3b-x^2}\right)dx$

Schritt-für-Schritt-Lösung

1

Lösen Sie das Integral durch Anwendung der Substitution $u^2=\frac{x^2}{3b}$. Nehmen Sie dann die Quadratwurzel aus beiden Seiten, vereinfacht ergibt sich

$u=\frac{x}{\sqrt{3}\sqrt{b}}$
2

Um nun $dx$ in $du$ umzuschreiben, müssen wir die Ableitung von $u$ finden. Um $du$ zu berechnen, können wir die obige Gleichung ableiten

$du=\frac{1}{\sqrt{3}\sqrt{b}}dx$
3

Isolieren Sie $dx$ in der vorherigen Gleichung

$\frac{du}{\frac{1}{\sqrt{3}\sqrt{b}}}=dx$
4

Nachdem alles ersetzt und vereinfacht wurde, ergibt das Integral

$\frac{\sqrt{3}}{3\sqrt{b}}\int\frac{1}{1-u^2}du$
5

Wenden Sie die Formel an: $\int\frac{1}{1-x^2}dx$$=\frac{1}{2}\ln\left(\frac{x+1}{x-1}\right)+C$, wobei $x=u$

$\frac{1}{2}\frac{\sqrt{3}}{3\sqrt{b}}\ln\left|\frac{u+1}{u-1}\right|$
6

Wenden Sie die Formel an: $\frac{a}{b}\frac{c}{f}$$=\frac{ac}{bf}$, wobei $a=\sqrt{3}$, $b=3\sqrt{b}$, $c=1$, $a/b=\frac{\sqrt{3}}{3\sqrt{b}}$, $f=2$, $c/f=\frac{1}{2}$ und $a/bc/f=\frac{1}{2}\frac{\sqrt{3}}{3\sqrt{b}}\ln\left(\frac{u+1}{u-1}\right)$

$\frac{\sqrt{3}}{6\sqrt{b}}\ln\left|\frac{u+1}{u-1}\right|$
7

Ersetzen Sie $u$ durch den Wert, den wir ihm am Anfang zugewiesen haben: $\frac{x}{\sqrt{3}\sqrt{b}}$

$\frac{\sqrt{3}}{6\sqrt{b}}\ln\left|\frac{\frac{x}{\sqrt{3}\sqrt{b}}+1}{\frac{x}{\sqrt{3}\sqrt{b}}-1}\right|$
8

Wenden Sie die Formel an: $a\frac{b}{c}$$=\frac{ba}{c}$, wobei $a=\ln\left(\frac{\frac{x}{\sqrt{3}\sqrt{b}}+1}{\frac{x}{\sqrt{3}\sqrt{b}}-1}\right)$, $b=\sqrt{3}$ und $c=6\sqrt{b}$

$\frac{\sqrt{3}\ln\left|\frac{\frac{x}{\sqrt{3}\sqrt{b}}+1}{\frac{x}{\sqrt{3}\sqrt{b}}-1}\right|}{6\sqrt{b}}$
9

Vereinfachen Sie den Ausdruck

$\frac{\sqrt{3}\ln\left(\frac{\sqrt{3}\left(\frac{x}{\sqrt{3}\sqrt{b}}+1\right)\sqrt{b}}{x-\sqrt{3}\sqrt{b}}\right)}{6\sqrt{b}}$
10

Da das Integral, das wir lösen, ein unbestimmtes Integral ist, müssen wir am Ende der Integration die Integrationskonstante hinzufügen $C$

$\frac{\sqrt{3}\ln\left|\frac{\sqrt{3}\left(\frac{x}{\sqrt{3}\sqrt{b}}+1\right)\sqrt{b}}{x-\sqrt{3}\sqrt{b}}\right|}{6\sqrt{b}}+C_0$

Endgültige Antwort auf das Problem

$\frac{\sqrt{3}\ln\left|\frac{\sqrt{3}\left(\frac{x}{\sqrt{3}\sqrt{b}}+1\right)\sqrt{b}}{x-\sqrt{3}\sqrt{b}}\right|}{6\sqrt{b}}+C_0$

Wie sollte ich dieses Problem lösen?

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  • Weierstrass Substitution
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log
log
lim
d/dx
Dx
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θ
=
>
<
>=
<=
sin
cos
tan
cot
sec
csc

asin
acos
atan
acot
asec
acsc

sinh
cosh
tanh
coth
sech
csch

asinh
acosh
atanh
acoth
asech
acsch

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