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Höhere Mathematik 1: Analysis und Lineare Algebra - Uneigentliche Integrale Typ 2

Kursangebot | Höhere Mathematik 1: Analysis und Lineare Algebra | Uneigentliche Integrale Typ 2

Höhere Mathematik 1: Analysis und Lineare Algebra

Uneigentliche Integrale Typ 2

Typ II Integrale mit unbeschränkten Integranden

Hierbei handelt es sich um Integrale, deren Integrand am Rand oder im Innern des Integrationsintervalls an mindestens einer Stelle unbeschränkt ist [eine Polstelle besitzt]. 

Befindet sich die Polstelle am Rand , so ist die Funktion wie folgt :

, ist hier die Polstelle der Funktion

Als einseitiger Grenzwert von bestimmten Integralen ist das uneigentliche Integral wie folgt definiert:

Methode

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 nähert sich in diesem Fall ausschließlich von links der "kritischen Stelle" .


Wäre die untere Integrationsgrenze die Polstelle  , so würde man sich dem Grenzwert von rechts nähern:

Methode

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Beispiel

Hier klicken zum AusklappenBetrachte das Integral:  .
Integrale mit unbeschränkten Integranden

Es ist direkt ersichtlich, dass eine kritische Stelle darstellt, da die Wurzel aus Null nicht möglich ist: D.h. die Funktion ist an der Stelle nicht definiert    Polstelle. 

1. Umformung der Wurzel

.

2. Betrachte den einseitigen Grenzwert



3. Berechne das bestimmte Integral



4. Bestimme den Grenzwert

Der Flächeninhalt der Funktion im Intervall beträgt .

Besitzt der Integrand im Inneren des Integrationsintervalls eine Polstelle , so muss das Integral an dieser Polstelle    erneut in 2 Uneigentliche Integrale aufgespalten werden. Hierbei ist    für das eine Integral die obere und für das andere Integral die untere Grenze. Auch hier gilt: Liefert das Ergebnis, dass beide uneigentlichen Teilintegrale einen endlichen Wert besitzen, so existiert auch das Gesamtintervall. 

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