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Aufgabe:

(a) sinxcosxdx \int \sin x \cos x d x

(b) x2sinxdx \int x^{2} \sin x d x


Problem/Ansatz:

Meine Lösungen sind nicht mit den Lösungen gleich

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Bei b macht sich s ganz gut:

\int f ' g =  f g -  \int f g '


Dein g ist x2, f' ist sin x



Bei a) sieht es ähnlich aus, nur dass du dann rauskriegst, dass die beiden Integrale gleich sind, also kannst du bisschen Umformen und dann joa

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Aloha :)

Ich lasse im Folgenden die Integrationskonstanten weg...

zu a) Hier reicht eine partielle Integration:sinx=ucosx=vdx=sinx=usinx=vcosx=usinx=vdx\int\underbrace{\sin x}_{=u}\cdot\underbrace{\cos x}_{=v'}\,dx=\underbrace{\sin x}_{=u}\cdot\underbrace{\sin x}_{=v}- \int\underbrace{\cos x}_{=u'}\cdot\underbrace{\sin x}_{=v}\,dxLinks und rechts vom == steht dasselbe Integral, daher ist:2sinxcosxdx=sin2x    sinxcosx=12sin2x2\int\sin x\cdot\cos x\,dx=\sin^2x\quad\implies\quad\int\sin x\cdot \cos x=\frac12\sin^2x

zu b) Hier musst du 2-mal partiell integrieren. Das erste Mal sieht so aus:x2=usinx=vdx=x2=u(cosx)=v2x=u(cosx)=vdx\int \underbrace{x^2}_{=u}\cdot\underbrace{\sin x}_{=v'}\,dx=\underbrace{x^2}_{=u}\cdot\underbrace{(-\cos x)}_{=v}-\int \underbrace{2x}_{=u'}\cdot\underbrace{(-\cos x)}_{=v}\,dxx2sinxdx=x2cosx+2xcosxdx\int x^2\cdot\sin x\,dx=-x^2\cos x+\int 2x\cos x\,dxUnd das zweite Mal dann so:2x=ucosx=vdx=2x=usinx=v2=usinx=vdx=2xsinx+2cosx\int \underbrace{2x}_{=u}\cdot\underbrace{\cos x}_{=v'}\,dx=\underbrace{2x}_{=u}\cdot\underbrace{\sin x}_{=v}-\int \underbrace{2}_{=u'}\cdot\underbrace{\sin x}_{=v}\,dx=2x\sin x+2\cos xWir setzen beide partiellen Integrale zusammen:x2sinxdx=x2cosx+2xsinx+2cosx=(2x2)cosx+2xsinx\int x^2\sin x\,dx=-x^2\cos x+2x\sin x+2\cos x=(2-x^2)\cos x+2x\sin x

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Zu a)

∫xdx=x²/2

=t²/2 das dann Re-substituieren t= sin(x)

sin(x)²/2 dazu dann Integrationskonstante C∈ℝ

Lösung sin(x)2/2 +c, c∈ ℝ

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