Wie wendet man hier die lineare Kettenregel zum integrieren an?

2 Antworten

Von Experte Jangler13 bestätigt

Hallo,

die Stammfunktion von f(x)=x² ist F(x)=(1/3)x³+C.

Nun steht das nicht x², sondern (2x+1) unter dem Integral.

Diesen Term ersetzt Du durch u (oder z oder egal was) und machst einen Substitutionsausgleich, der folgendermaßen aussieht:

du/dx=2, denn wenn Du 2x+1 nach x ableitest, bekommst Du eine 2 als Ergebnis.

Das löst Du nach dx auf: dx=du/2.

Wenn Du also aus (2x+1)²dx u²du machst, mußt Du die neue Funktion durch 2 als Ausgleich dafür, daß Du eine Substitution vorgenommen hast, teilen.

Die neue Funktion heißt also f(u)=(1/2)u². Stammfunktion dazu ist (1/6)u³+C.

Nun kannst Du u wieder durch 2x+1 ersetzen und bist fertig:

F(x)=(1/6)*(2x+1)³+C.

Wenn Du das nach der Kettenregel ableitest, kommst Du wieder auf die ursprüngliche Funktion: 3*(1/6)*(2x+1)²*2=(2x+1)².

Du mußtest beim Integrieren durch die innere Ableitung teilen, weil die Integration die Umkehrung der Ableitung ist. Das funktioniert aber nur, wenn nach dem Substituieren die alte Variable x völlig verschwunden ist und nicht etwa eine Mischung aus x und u übrig bleibt.

Bei der linearen Substitution wird das nicht passieren, weil beim Ableiten des substituierten Terms das x verschwindet.

Herzliche Grüße,

Willy

Von Experte Willy1729 bestätigt

die innere Ableitung ist 2

und die gleichst du mit 1/2 vor dem Integralzeichen aus;

also

1/2 Integr. (2•(2x+1)²)

dann substituierst du u= 2x+1

1/2 Integr. (u²)

= 1/2 • 1/3 • u³

resubsti

1/6 • (2x+1)³ + C