0.0.1 ↑ 2. Hausaufgabe
0.0.1.1 ↑ Analysis-Buch Seite 14, Aufgabe 4
Berechne
- a)
\int \mathrm{f}(x) \,\mathrm{d}x = \int \left|x\right| \mathrm{d}x = \mathrm{F}_C(x) = \begin{cases} {} \frac{1}{2} x^2 + C & \text{f"ur } x > 0; \\ {} C & \text{f"ur } x = 0; \\ {} -\frac{1}{2} x^2 + C & \text{f"ur } x < 0; \end{cases}
Diffbarkeit für x > 0 und x < 0 gesichert, Nachweis des Falles für x = 0:
\left.\begin{array}{l} {} \lim\limits_{x \to 0+} \mathrm{F}'(x) = \lim\limits_{x \to 0-} \mathrm{F}'(x) = 0 = \mathrm{f}(0); \\ {} \mathrm{f} \text{ stetig bei } 0; \end{array}\right\} \Rightarrow \text{Ermitteltes } \mathrm{F}_C \text{ ok}
- b)
\int \mathrm{sgn}\, x \,\mathrm{d}x = \begin{cases} {} x + C_1 & \text{f"ur } x > 0; \\ {} -x + C_2 & \text{f"ur } x < 0; \end{cases} \quad x \neq 0;
0.0.1.2 ↑ Analysis-Buch Seite 14, Aufgabe 5
\mathrm{f}\colon x \mapsto \begin{cases} {} x & \text{f"ur } x \leq 0; \\ {} x^2 & \text{f"ur } x > 0; \end{cases}
Berechne \int \mathrm{f}(x) \,\mathrm{d}x.
\int \mathrm{f}(x) \,\mathrm{d}x = \mathrm{F}_C(x) = \begin{cases} {} \frac{1}{2}x^2 + C & \text{f"ur } x \leq 0; \\ {} \frac{1}{3}x^3 + C & \text{f"ur } x > 0; \end{cases}
Überprüfung des Falles für x = 0:
\left.\begin{array}{l} {} \lim\limits_{x \to 0-} \mathrm{F}'(x) = \lim\limits_{x \to 0+} \mathrm{F}'(x) = \mathrm{f}(0); \\ {} \mathrm{F}_C \text{ stetig bei } 0; \end{array}\right\} \Rightarrow \text{Ermitteltes } \mathrm{F}_C \text{ ok}
0.0.1.3 ↑ Analysis-Buch Seite 14, Aufgabe 6
Gegeben sind die Funktionen \mathrm{a} big \mathrm{g}, bestimme die Scharen der zugehörigen Stammfunktionen \mathrm{A}_c bis \mathrm{G}_c.
\renewcommand{\arraystretch}{1.5}\begin{array}{ll} {} \mathrm{a}(x) = 6 - \frac{1}{24}x^2; & \Rightarrow {} \mathrm{A}_c(x) = 6x - \frac{1}{72}x^3 + C; \\ {} \mathrm{b}(x) = x^3 - 3x - 2; & \Rightarrow {} \mathrm{B}_c(x) = \frac{1}{4}x^4 - \frac{3}{2}x^2 - 2x + C; \\ {} \mathrm{c}(x) = -x^3 + 3x^2 - 2; & \Rightarrow {} \mathrm{C}_c(x) = -\frac{1}{4}x^4 + x^3 - 2x + C; \\ {} \mathrm{d}(x) = x^4 - 6x^2 + 5; & \Rightarrow {} \mathrm{D}_c(x) = \frac{1}{5}x^5 - 2x^3 + 5x + C; \\ {} \mathrm{e}(x) = \frac{1}{9}x^4 - \frac{8}{9}x^3 + 2x^2; & \Rightarrow {} \mathrm{E}_c(x) = \frac{1}{45}x^5 - \frac{2}{9}x^4 + \frac{2}{3}x^3 + C; \\ {} \mathrm{f}(x) = \frac{1}{40}x^5 - \frac{1}{8}x^4; & \Rightarrow {} \mathrm{F}_c(x) = \frac{1}{240}x^6 - \frac{1}{40}x^5 + C; \\ {} \mathrm{g}(x) = -\frac{1}{16}x^6 + \frac{3}{8}x^4; & \Rightarrow {} \mathrm{G}_c(x) = -\frac{1}{112}x^7 + \frac{3}{40}x^5 + C; \end{array}