Integration?

2 Antworten

Von Experte Halbrecht bestätigt

Nimm als Beispiel Aufgabe a)



Da ist natürlich die untere Integrationsgrenze 0 "problematisch", denn und nur deswegen ist in der Aufgabe von einem "uneigentlichen Integral" die Rede, da Du in der Folge auch den Grenzwert der Stammfunktion berechnen musst.

Ich würde das dann so aufschreiben:



milan558 
Fragesteller
 28.03.2024, 09:04

Und zum Beispiel bei b würde man jetzt die obere Grenze lim x0 gegen 1 und untere grenze gegen -1 nehmen, oder?

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milan558 
Fragesteller
 28.03.2024, 11:06
@milan558

Das ist der arcsin(x) dann kommt man auf pi also hat man keine problematischen Integrationsgrenzen, kann man das so sagen?

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evtldocha  28.03.2024, 11:50
@milan558

Nein, das kann man so nicht sagen, denn hier sind sowohl die obere Grenze +1 als auch die untere Grenze -1 problematisch, da der Integrand für die beiden Grenzen nicht definiert ist. Der Nenner wäre ja 0 an den Integrationsgrenzen.

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evtldocha  28.03.2024, 11:54
@milan558

Antwort zu Deinem ersten Kommentar:

Das kann man so machen.

Ich würde allerdings die Achsensymmetrie des Integranden ausnutzen und 2 mal lim (x0 gegen 1) von Integral von 0 bis x0 rechnen, um nicht 2-mal einen Limes ausrechnen zu müssen.

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milan558 
Fragesteller
 28.03.2024, 12:22
@evtldocha

Man integriert doch zuerst und setzt dann die 1 und -1 ein, also teilt man dann doch nicht durch 0 wie als würde man die 1 und -1 am Anfang einsetzten, das verstehe ich noch nicht so ganz

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evtldocha  28.03.2024, 12:35
@milan558

Nein, das macht man eben nicht so. Die Integrationsgrenzen sind nicht im Definitionsbereich des Integranden, also darf man das nicht einfach einsetzen auch dann nicht, wenn am Ende dasselbe herauskommt, als ob man eingesetzt hätte. Mathematik ist da furchtbar streng, weil man sonst auch auf die Nase fallen kann. Als Beispiel nochmal zu meiner Antwort: Du kannst in die Stammfunktion x0 = 0 überhaupt nicht einsetzen, weil es ein ln(0) gar nicht gibt. Aber es gibt einen Grenzwert von x0·ln(x0) und der ist 0.

Und schließlich lautet die Aufgabe ja explizit, die problematischen Stellen kenntlich zu machen und das sind die Stellen, an denen die Intervallgrenzen nicht im Definitionsbereich des Integranden liegen.

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milan558 
Fragesteller
 28.03.2024, 12:54
@evtldocha

Okay danke

Bei der c gibt es dann keine Probleme, oder? Man teilt ja nicht durch null, komme da auf pi/4

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evtldocha  28.03.2024, 13:01
@milan558

Warum? Beantworte Dir bitte die Frage "Ist die obere Grenze des Integrals +∞ im Definitionsbereich des Integranden?" selbst. Wenn Du zu der Antwort "Nein" kommst, dann ist die Stelle problematisch im Sinne der Aufgabe.

(Die Lösung π/4 ist übrigens korrekt)

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milan558 
Fragesteller
 28.03.2024, 13:19
@evtldocha

Würde ich dann

limes x->unendlich arctan(x) minus arctan(0) rechnen = pi/4

?

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b)

mit +1 oder -1 steht dann dort 1/wurzel(0)