Beispiel 167I

∫d⁡xxa2±x2=−1aln⁡a+a2±x2x+C\int\limits \dfrac{ \d x}{x\sqrt {a^2\pm x^2 }}=-\dfrac 1 a\ln \dfrac {a+\sqrt {a^2\pm x^2}} x+C

Herleitung

Wir benutzen die Substitution x=1tx=\dfrac 1 t. Dann ist d⁡x=−d⁡tt2\d x=-\dfrac {\d t} {t^2}.
xa2±x2=1ta2±1t2x\sqrt {a^2\pm x^2}=\dfrac 1 t \sqrt{a^2\pm \dfrac 1 {t^2} } =1ta2t2(t2±1a2)=\dfrac 1 t \sqrt{\dfrac {a^2}{t^2}\braceNT{ t^2\pm \dfrac 1 {a^2}} } =at2t2±1a2=\dfrac a {t^2} \sqrt{ t^2\pm \dfrac 1 {a^2}}
∫d⁡xxa2±x2\int\limits \dfrac{ \d x}{x\sqrt {a^2\pm x^2}} =−1a∫t2t2±1a2⋅1t2d⁡t=-\dfrac 1 a \int\limits \dfrac {t^2} {\sqrt{ t^2\pm \dfrac 1 {a^2}}}\cdot \dfrac 1 {t^2} \d t =−1a∫d⁡tt2±1a2=-\dfrac 1 a \int\limits \dfrac {\d t} {\sqrt{ t^2\pm \dfrac 1 {a^2}}}
=−1aln⁡(t+t2±1a2)+C=-\dfrac 1 a\ln \braceNT {t+\sqrt{ t^2\pm \dfrac 1 {a^2}}}+C (Beispiel 167H)
=−1aln⁡(1x+1axa2±x2)+C=-\dfrac 1 a\ln \braceNT {\dfrac 1 x +\dfrac 1 {ax} \sqrt {a^2\pm x^2}}+C =−1aln⁡(a+a2±x2ax)+C=-\dfrac 1 a\ln \braceNT {\dfrac {a +\sqrt {a^2\pm x^2}} {ax}}+C =−1aln⁡a+a2±x2x+C1=-\dfrac 1 a\ln {\dfrac {a +\sqrt {a^2\pm x^2}} {x}}+C_1
 
 

Beispiel 167J

∫a2±x2x d⁡x=a2±x2−aln⁡a+a2±x2x+C\int\limits \dfrac{\sqrt {a^2\pm x^2}} {x} \, \d x = \sqrt {a^2\pm x^2} - a\ln \dfrac {a+\sqrt {a^2\pm x^2}} x+C

Herleitung

∫a2±x2x d⁡x\int\limits \dfrac{\sqrt {a^2\pm x^2}} {x} \, \d x =∫a2±x2x(a2±x2) d⁡x=\int\limits \dfrac {a^2\pm x^2} {x\braceNT{\sqrt {a^2\pm x^2}}}\, \d x =∫a2x(a2±x2) d⁡x±∫x2x(a2±x2) d⁡x=\int\limits \dfrac {a^2} {x\braceNT{\sqrt {a^2\pm x^2}}}\, \d x \pm \int\limits \dfrac { x^2} {x\braceNT{\sqrt {a^2\pm x^2}}}\, \d x
=−aln⁡a+a2±x2x±∫xa2±x2 d⁡x=- a\ln \dfrac {a+\sqrt {a^2\pm x^2}} x \pm \int\limits \dfrac { x} {\sqrt {a^2\pm x^2}}\, \d x (nach Beispiel 167I)
=−aln⁡a+a2±x2x+a2±x2+C=- a\ln \dfrac {a+\sqrt {a^2\pm x^2}} x+ \sqrt {a^2\pm x^2}+C

Hochtechnologie ist im wesentlichen mathematische Technologie.

Enquete-Kommission der Amerikanischen Akademie der Wissenschaften

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