Berechnen Sie die folgenden Integrale. Geben Sie jeweils die verwendete Methode an.
- (a) ∫2x⋅ex2dx (2 BE)
- (b) ∫(3x2+1)26xdx (2 BE)
- (c) ∫cos(x)⋅esin(x)dx (2 BE)
- (d) ∫x⋅exdx (3 BE)
- (e) ∫x⋅cos(x)dx (3 BE)
(a) ∫2x⋅ex2dx
Substitution: u=x2, du=2xdx:
∫eudu=eu+C=ex2+C
∫2x⋅ex2dx=ex2+C
(b) ∫(3x2+1)26xdx
Substitution: u=3x2+1, du=6xdx:
∫u21du=∫u−2du=−u−1+C=−3x2+11+C
∫(3x2+1)26xdx=−3x2+11+C
(c) ∫cos(x)⋅esin(x)dx
Substitution: u=sin(x), du=cos(x)dx:
∫eudu=eu+C=esin(x)+C
∫cos(x)⋅esin(x)dx=esin(x)+C
∫x⋅exdx
Wahl: u=x, v′=ex → u′=1, v=ex.
∫x⋅exdx=x⋅ex−∫1⋅exdx=x⋅ex−ex+C
=ex(x−1)+C
∫x⋅exdx=ex(x−1)+C
∫x⋅cos(x)dx
Wahl: u=x, v′=cos(x) → u′=1, v=sin(x).
∫x⋅cos(x)dx=x⋅sin(x)−∫sin(x)dx
=xsin(x)+cos(x)+C
∫x⋅cos(x)dx=xsin(x)+cos(x)+C
Zur Kontrolle leiten wir die Ergebnisse ab:
- (d): (ex(x−1))′=ex(x−1)+ex=xex ✓
- (e): (xsin(x)+cos(x))′=sin(x)+xcos(x)−sin(x)=xcos(x) ✓
| Integral | Stammfunktion | Methode |
|---|
| ∫2xex2dx | ex2+C | Substitution |
| ∫(3x2+1)26xdx | −3x2+11+C | Substitution |
| ∫cos(x)esin(x)dx | esin(x)+C | Substitution |
| ∫xexdx | ex(x−1)+C | Partielle Int. |
| ∫xcos(x)dx | xsin(x)+cos(x)+C | Partielle Int. |