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Vom Duplikat: Titel: Bestimmen Sie das Integral mithilfe von Dreiecks- und Rechtecksflächen. Stichworte: integral, integralrechnung Aufgabe: Bestimmen Sie das Integral mithilfe von Dreiecks- und Rechtecksflächen. A) 5 (oben) Integral 2 (unten) xdx B) 1 Integral -1(2x+1)dx C) 2 Integral -1 -2tdt D) 4 Integral 0 -2dx E) 0 Integral -5 (-t-5)dt Problem/Ansatz: ich bin mir nicht sicher, wie ich alle Aufgaben außer A) angehen soll. Eine genaue Erklärung wäre sehr Hilfreich, damit ich das nachvollziehen kann. Im Texteingabefenster oben ganz links hat es einen Button, den Du zur Eingabe von Integralen verwenden kannst. Dann steht da zum Beispiel B) \( \int\limits_{-1}^{1} \) 2x + 1 dx was besser lesbar und verständlich ist. Flächenberechnung mit Integralen - lernen mit Serlo!. 3 Antworten Die Aufgabenstellung ist folgendermassen zu verstehen. Zeichne die Funktion (den sog. Integranden) in ein Koordinatensystem, inkl. Grenzen und bestimme die Fläche geometrisch. Hier a) Integrand f(x) = x. Grenzen x = 2 und x=5. Nun hast du dort ein rot, schwarz, grün blau eingeschlossenes Trapez.
Beispiel Will man die Fläche zwischen den Graphen der beiden Funktionen f f und g g mit f ( x) = − 2 x 2 + 1 f(x)=-2x^2+1 und g ( x) = x 4 − 2 x 2 g(x)=x^4-2x^2 berechnen, so muss man zuerst die beiden Schnittpunkte berechnen; diese sind (wie im Artikel Schnittpunkte zweier Funktionen berechnen beispielhaft berechnet wird) a = − 1 a=-1 und b = 1 b=1. Die Grafik im Artikel zeigt, dass f f im Intervall [ − 1; 1] [-1;1] größer als g g ist, und sich somit für den Flächeninhalt ergibt. Der Flächeninhalt einer Funktion mit Vorzeichenwechsel Die Problematik, den Flächeninhalt (und nicht die Flächenbilanz) zwischen dem Graphen einer Funktion mit Vorzeichenwechsel und der x-Achse zu berechnen, wurde schon zu Beginn des Artikels angesprochen, deshalb folgt hier ein Beispiel. BESTIMMEN, OB EINE REIHE KONVERGIERT, MITHILFE DES INTEGRALEN VERGLEICHSTESTS - INFINITESIMALRECHNUNG - 2022. Beispiel Will man die Fläche zwischen dem Graphen der Funktion f ( x) = x 3 − 2 x f\left(x\right)=x^3-2x und der x-Achse zwischen -2 und 2 berechnen, so ist zu beachten, dass f f punktsymmetrisch zum Ursprung ist; in einem zu Null symmetrischen Intervall wie [ − 2; 2] [-2;2] heben sich die Flächen im negativen und im positiven Bereich auf.
I ist im Intervall [3; ∞[ streng monoton zunehmend. I ist im Intervall [0; 2] streng monoton fallend. I ist im Intervall [0; 2] nicht negativ. I hat die stärkste Zunahme bei x = 2. I besitzt ein relatives Maximum bei x = 1. Die Fläche A zwischen dem Graphen einer positiven Funktion und der x-Achse in einem Intervall [a;b] kann durch Unter- und Obersumme (U n bzw. O n) abgeschätzt werden ( Streifenmethode). Die Untersumme setzt sich aus n gleichbreiten, auf der x-Achse nebeneinander stehenden Rechtecksflächen (Streifen) zusammen, die möglichst hoch sind, den Graph aber niemals überragen. Bestimme das Integral mithilfe von Dreiecks- und Rechtecksflächen | Mathelounge. Die Streifen der Obersumme sind möglichst niedrig, aber nie unterhalb des Graphen. Die Breite der Streifen beträgt in beiden Fällen (b − a)/n. Damit lässt sich abschätzen: U n ≤ A ≤ O n Schätze mit Hilfe der Streifenmethode (n=6) ab:
Beispiel 5 $$ \int_{-1{, }5}^{1{, }5} \! x^3 \, \textrm{d}x = \left[\frac{1}{4}x^4\right]_{-1{, }5}^{1{, }5} = \frac{1}{4}1{, }5^4 - \frac{1}{4}(-1{, }5)^4 = \frac{81}{64} - \frac{81}{64} = 0 $$ In dem Koordinatensystem ist der Graph der Funktion $f(x) = x^3$ eingezeichnet. Die untere Integrationsgrenze ist bei $-1{, }5$, die obere Integrationsgrenze bei $1{, }5$. Das bestimmte Integral $$ \int_{-1{, }5}^{1{, }5} \! x^3 \, \textrm{d}x = 0 $$ entspricht nicht der Fläche zwischen Graph und $x$ -Achse im Intervall $[-1{, }5;1{, }5]$. Wir merken uns: Wie man die Fläche zwischen Graph und $x$ -Achse in einem Intervall mit Vorzeichenwechsel berechnet, erfährst du im Kapitel Fläche zwischen Graph und $x$ -Achse. Online-Rechner Integralrechner Zurück Vorheriges Kapitel Weiter Nächstes Kapitel
Community-Experte Mathematik, Mathe Integral ist immer die Fläche unter einer Kurve. Auch die Gerade ist eine Kurve, nur eben eine lineare. Wenn du f(x) = x von 0 bis zu irgendeinem x zeichnest, hast du ein Dreieck. Das ist der Fall bei der Aufgabe (a). Das ist schon genau das Integral für ein (rechtwinkliges) Dreieck VON 0 BIS 5. Von 2 bis 5 ist es ein Trapez. Andere Dreiecke musst du eben in rechtwinklige stückeln und die Integrationsergebnisse addieren. Du musst nur die Funktion einer Seite aus der 2-Punkte-Form errechnen. Bei Quadraten und Rechtecken ist es besonders einfach, weil die obere Seite eine Parallele zur x-Achse ist, also f(x) = k k = eine Konstante Das wäre die Aufgabe (d). Wenn du wissen willst, welche Figuren gerade integriert werden, musst du dir mal einige kleine Skizzen machen. Überschlägig reicht vollkommen. Woher ich das weiß: Eigene Erfahrung – Unterricht - ohne Schulbetrieb Junior Usermod Hallo, nehmen wir mal Aufgabe b) als Beispiel. Du hast die Gerade y=2x+1, deren Fläche Du zwischen den Senkrechten durch x=-1 und x=1 und der x-Achse berechnen sollst.
Man muss von Nullstelle zu Nullstelle integrieren. 26. 2011, 13:29 @Seppel09: wenig hilfreicher Beitrag, da die Funktion f(x)=x² immer >= 0 ist. @maiky: leider ist die Aufgabenstellung immer noch unklar, da die Fläche unterhalb der Funktion f(x)=x² sich nicht exakt mit Dreiecken und Rechtecken darstellen läßt. Du kannst damit die Fläche allenfalls näherungsweise berechnen. Jetzt bleibt fast nur, daß du die Seite scannst.
2012 Was bedeutet die 10 und 0? 00:00 Uhr, 25. 2012 Das ist die Länge der Seiten des Dreiecks:-) die Katheten haben die Länge 5 und 10 udn wenn das Dreieck rechtwinklig ist, kannst du es ja mithilfe der einfachen formel, die ich oben schon geschrieben habe, berechen. 00:05 Uhr, 25. 2012 Ok, scheint sehr einfach zu sein, hätte nicht gedacht;) Vielen Dank für deine gute Hilfe! Ach noch etwas, was passiert mit dx? 00:07 Uhr, 25. 2012 d x bedeutet einfach nur, dass nach x integriert werden soll:-) später wenn ihr mehrere variablen habt ist dies wichtig zu wissen wonach integriert werden soll. Aber mit der Berechnung des Dreiecks hat es ja erst einmal weniger zu tun:-) ich denke ihr seid noch nicht beim integrieren sondern erst am Anfang oder? 00:11 Uhr, 25. 2012 Ja, wir haben gerade mit dem Thema begonnen. 00:12 Uhr, 25. 2012 Gut, dann dank ich Dir nochmals für die Hilfe;-)