Zuletzt geändert: Sa, 17.09.2005

«K12/K13» 2. Hausaufgabe «PDF», «POD»




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}f(x)dx =xdx = FC(x) = 1 2x2 + C f”ur x > 0; C f”ur x = 0; 1 2x2 + Cf”ur x < 0;

Diffbarkeit für x > 0x > 0 und x < 0x < 0 gesichert, Nachweis des Falles für x = 0x = 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} limx0+F(x) = limx0F(x) = 0 = f(0); f stetig bei 0; Ermitteltes FC 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;sgnxdx = x + C1 f”ur x > 0; x + C2f”ur x < 0; x0;

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}f: x x f”ur x 0; x2f”ur x > 0;

Berechne \int \mathrm{f}(x) \,\mathrm{d}xf(x)dx.

\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}f(x)dx = FC(x) = 1 2x2 + Cf”ur x 0; 1 3x3 + Cf”ur x > 0;

Überprüfung des Falles für x = 0x = 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} limx0F(x) = limx0+F(x) = f(0); FC stetig bei 0; Ermitteltes FC ok

0.0.1.3 Analysis-Buch Seite 14, Aufgabe 6

Gegeben sind die Funktionen \mathrm{a}a big \mathrm{g}g, bestimme die Scharen der zugehörigen Stammfunktionen \mathrm{A}_cAc bis \mathrm{G}_cGc.

\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}a(x) = 6 1 24x2; A c(x) = 6x 1 72x3 + C; b(x) = x3 3x 2; Bc(x) = 1 4x4 3 2x2 2x + C; c(x) = x3 + 3x2 2; Cc(x) = 1 4x4 + x3 2x + C; d(x) = x4 6x2 + 5; Dc(x) = 1 5x5 2x3 + 5x + C; e(x) = 1 9x4 8 9x3 + 2x2; E c(x) = 1 45x5 2 9x4 + 2 3x3 + C; f(x) = 1 40x5 1 8x4; F c(x) = 1 240x6 1 40x5 + C; g(x) = 1 16x6 + 3 8x4; G c(x) = 1 112x7 + 3 40x5 + C;