Integration durch Euler Substitution?

2 Antworten

x^2 + 2x +2 = (x + 1)^2 + 1

dann u = x + 1, du = 1

Lip1337267 
Fragesteller
 13.01.2022, 14:01

x^2 + 2x +2 = (x + 1)^2 + 1 versteh ich, aber die wurzel steht ja immer noch drüber?

und ich will ja den ganzen Bruch integrieren nicht nur diesen Ausdruck?

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Willy1729  13.01.2022, 14:46
@Lip1337267

f(u)=1/[u*Wurzel (u²+1)] hat als Stammfunktion
F(u)=ln |(1+Wurzel (u²+1))/u]+C. Die Substitution führt also zu einer bekannten Stammfunktion.

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ZaidEverrett  13.01.2022, 14:57
@Lip1337267

es ist -coth^-1(sqrt(x + 1)^2 + 1)

dann x = tan(u), also ist sqrt(x^2 + 1) = sec(u)

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Man substituiert (nach Euler)

Wurzel(x² + 2x + 2) = x + t,

hat also (quadrieren und nach x auflösen) x= (t^2 - 2)/(2 (1 - t))

Für die Substitution ist dann

dx/dt = (-t^2 + 2 t - 2)/(2 (1 - t)^2)

Dieses, die Wurzel und x+1 einsetzten:

(-t^2 + 2 t - 2)/(2 (1 - t)^2) / ((t^2 - 2)/(2 (1 - t)) + 1) / ((t^2 - 2)/(2 (1 - t)) +t)

= 2/((t - 2) t)

Über eine Partialbruchzerlegung kommt man dann auf Logarithmen in der Stammfunktion,

log(2 - t) - log(t)