5 svar
191 visningar
Axiom behöver inte mer hjälp
Axiom 1126
Postad: 7 aug 11:32

Integral med odefinerat gränsvärde

Beräkna den generaliserade integralen, eller visa att den är divergent

∫01lnx

--------------------------------------------------------------------------------Partialbråksuppdelning: ∫011*lnx=xlnx-∫x*1x=xlnx-∫1=xlnx-x+D

men lnx kommer inte vara definerad för x=0

limc+→1xlnx-x= 0*ln(0)-0. Här går ln(0) mot -∞även om det inte syns direkt. (Lära sig utantill?)

Så gränsvärdet går mot -∞*0-0.

Är det okej att säga att detta blir 0? 

Om man kan anta att dett går mot 0:

xlnx-x01=-1-(0)=-1

Berätta också jätte gärna om hur man skriver notationen korrekt, det är jag riktigt dålig på 

Tack på förhand! :)

AlexMu 1377
Postad: 7 aug 11:44

Du kan tänka dig att lnx→-∞\ln x \to -\infty då x→0+x\to 0^+ eftersom ex→0e^x \to 0 när x→-∞x\to -\infty (tänk på hur dessa är varandras inverser!). 

Det stämmer att xlnx→0x\ln x \to 0 när x→0+x\to 0^+ (och värdet -1-1 är korrekt), men att dra den slutsatsen från att gränsvärdet blir "-∞·0-\infty\cdot 0" är inte giltigt. Exempelvis går -1x2·x2\frac{-1}{x^2} \cdot x^2 också "mot" -∞·0-\infty \cdot 0 när x→0x\to 0, men själva uttrycket går såklart mot -1-1, inte 00. 

Vi måste motivera varför xlnx→0x\ln x \to 0 när x→0+x\to 0^+. Ett tips är att utnyttja en variabelsubstitution för att få bort logaritmen. Har du några ideer? 

Axiom 1126
Postad: 7 aug 14:26 Redigerad: 7 aug 14:33
AlexMu skrev:

Du kan tänka dig att lnx→-∞\ln x \to -\infty då x→0+x\to 0^+ eftersom ex→0e^x \to 0 när x→-∞x\to -\infty (tänk på hur dessa är varandras inverser!). 

Det stämmer att xlnx→0x\ln x \to 0 när x→0+x\to 0^+ (och värdet -1-1 är korrekt), men att dra den slutsatsen från att gränsvärdet blir "-∞·0-\infty\cdot 0" är inte giltigt. Exempelvis går -1x2·x2\frac{-1}{x^2} \cdot x^2 också "mot" -∞·0-\infty \cdot 0 när x→0x\to 0, men själva uttrycket går såklart mot -1-1, inte 00. 

Vi måste motivera varför xlnx→0x\ln x \to 0 när x→0+x\to 0^+. Ett tips är att utnyttja en variabelsubstitution för att få bort logaritmen. Har du några ideer? 

t=lnx

dtdx=1x

xdt=dx

t=lnxet=elnx=x

då blir: xlnx-x dx=

xlnx-x *xdt=x2lnx-x2x2(lnx-1)

e2t(t-1)dt

Här är samma problem igen :(

Axiom 1126
Postad: 7 aug 14:49

Nytt sätt!:

Vi utgår från xlnx=lnx1x

Derivera ger: 1x-1x2=1x*-x21=-x

-x22+Dblir den nya primitiva varianten av båda funktionerna och när x går mot 0 så går också -x^2/2 0. Konstanten spelar ingen roll sedan vid integrationen.

 

Låt mig veta om det här är helt åt skogen

naytte 8427 – Moderator
Postad: 7 aug 15:02

Nu är det nog något på tok. Hur har du deriverat xlnxx\ln x? Derivatan är 1+lnx1+ \ln x. Hur som helst tror jag inte att du behöver derivera för att motivera att det går mot noll.

Jag skulle föreslå samma variabelbyte som du redan hade, nämligen t=lnxt=\ln x. Nedan har jag ett lösningsförslag om du vill tjuvkika.

Lösningsförslag

Vi har att

limx→0xlnx=limt→-∞tet\displaystyle \lim_{x \to 0} x\ln x=\lim_{t\to-\infty} te^t

Om vi är lite kluriga kan vi skriva om detta:

limt→∞-tet\displaystyle \lim_{t\to\infty} \frac{-t}{e^t}

och nu är det oproblematiskt att se att då t→∞t\to\infty växer ete^t extremt mycket fortare än tt, så hela gränsvärdet måste gå mot noll.

Axiom 1126
Postad: 7 aug 17:41
naytte skrev:

Nu är det nog något på tok. Hur har du deriverat xlnxx\ln x? Derivatan är 1+lnx1+ \ln x. Hur som helst tror jag inte att du behöver derivera för att motivera att det går mot noll.

Jag skulle föreslå samma variabelbyte som du redan hade, nämligen t=lnxt=\ln x. Nedan har jag ett lösningsförslag om du vill tjuvkika.

Lösningsförslag

Vi har att

limx→0xlnx=limt→-∞tet\displaystyle \lim_{x \to 0} x\ln x=\lim_{t\to-\infty} te^t

Om vi är lite kluriga kan vi skriva om detta:

limt→∞-tet\displaystyle \lim_{t\to\infty} \frac{-t}{e^t}

och nu är det oproblematiskt att se att då t→∞t\to\infty växer ete^t extremt mycket fortare än tt, så hela gränsvärdet måste gå mot noll.

Tack så mycket allihopa, ni är grymma! <3 

Svara
Close