Klasse 13 – Grundregeln für das Bilden von Stammfunktionen:

erarbeitet von R. Bothe

 

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B3:  (Bilden einer Stammfunktion nach Umformung des Funktionsterms)

Rechenweg:

Kommentar, Erklärung, Regel:

Bestimme eine Stammfunktion der Funktion f

Der Grad der Zählerfunktion ist höher als der Grad der Nennerfunktion. Deshalb bietet sich hier zur Vereinfachung des Funktionsterms die Polynomendivision an.

mit

.

Nebenrechnung:

Neue Form der Funktionsgleichung:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der Funktionsterm hat jetzt die folgende Form:

f(x) = g(x) + 4 × h(x),

h ist eine verkettete Funktion der Form
h(x) = v[u(x)].

Die Ableitung der inneren Funktion ist
u’(x) = 3, also formt man den Funktionsterm von f so um, dass vor der verketteten Funktion h der Faktor 3 steht.

Die Funktion h hat jetzt die Form

h(x) = a × [u’(x) × v[u(x)]

Nach „unserer Kettenregel“ (siehe B4) finden wir eine Stammfunktion:
H(x) = a × V[u(x)]

Also folgt:

F(x) = G(x) + a × V[u(x)]

Den Funktionsterm kann man auch wie folgt in die gewünschte Form bringen:

Ein geübter Blick lässt folgenden Weg erkennen:

 

Die quadratische Ergänzung zu 9x2 + 6x schafft eine günstige Konstellation zur einfachen Umformung ohne Polynomendivision.

 

                 

Eine Stammfunktion findet man auch durch Substitution (3x + 1 = z), ohne dass man den Funktionsterm vorher umformen muss.

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