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das hier kommt nach der Partialbruchzerlegung meiner Funktion heraus:
(Bis hierhin ist auch noch alles richtig)

$$ \int { \frac { x+1 }{ { x }^{ 2 }+1 } -\frac { 1 }{ { x }^{ 2 }+4 }  } dx  $$

Ich habe versucht das ansatzweise mit den Formeln  $$ \int { \frac { dx }{ 1+{ x }^{ 2 } }  } =arctan(x) $$
und
$$ \int { arctan(\frac { x }{ a }  } )dx\quad =\quad x\quad arctan(\frac { x }{ a } )\quad -\quad \frac { a }{ 2 } ln({ a }^{ 2 }+{ x }^{ 2 }) $$
aus meiner Integraltafel zu lösen. Aber leider komme ich nicht auf die richtige Lösung. Vielleicht könnt ihr mir da Schritt-für-Schritt weiterhelfen.

Der Aufgabe beiliegende Lösung: $$ \frac { 1 }{ 2 } \ln { ({ x }^{ 2 }+1)+arctan(x)-\frac { 1 }{ 2 }  } arctan(\frac { x }{ 2 } )+C $$

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∫ 1/(x^2 + a) dx

1/a · ∫ 1/(x^2/a + 1) dx

1/a · ∫ 1/((x/√a)^2 + 1) dx

Subst. z = x/√a ; 1 dz = 1/√a dx

1/a · ∫ 1/(z^2 + 1) √a dz

1/√a · ∫ 1/(z^2 + 1) dz

1/√a · ATAN(z)

Resubst

1/√a · ATAN(x/√a)

Avatar von 480 k 🚀

Den anderen Bruch erstmal aufteilen.

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

Der Rest sollte klar sein.

Du solltest dann auf folgendes Ergebnis kommen:

∫ ((x + 1)/(x^2 + 1) - 1/(x^2 + 4)) dx = 1/2·LN(x^2 + 1) + ATAN(x) - 1/2·ATAN(x/2)

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so geht es , sBild Mathematik chau es Dir an:

Avatar von 121 k 🚀

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