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Einführung in die Integralrechnung

Frage: Einführung in die Integralrechnung
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Ich habe die Funktion...

f (x)=x²/100+40
...und muss den Flächeninhalt unter dieser Funktion bestimmen im Intervall von 0-60 (alles in meter)
für 3 teilintervalle habe ich: U=20*f(0)+20*f(20)+20*f(40)=2800m²
O=20*f(20)+20*f(40)+20*f(60)=3520m²
also liegt die tatsächliche Größe dazwischen...
wie lautet die funktion für n-intervalle?
bitte um antwort,danke im vorraus
lg
Frage von Patrick1989 (ehem. Mitglied) | am 08.12.2007 - 16:07

 
Antwort von GAST | 08.12.2007 - 16:11
du musst die funktion integrieren sodass du die stammfunktion F(x) erhältst...dann rechnest du F(60)-F(0)...man setzt erst den größeren grnzwert ein und und dann den kleineren und subtrahiert das...weißt du wie man integriert?


die stammfunktion wäre in dem fall F(x)=x³/300 + 40x sofern deine funktion f(x)=x²/100 + 40 ist

dann rechnest du wie gesagt F(60)-F(0) also
(60³/300 + 40*60) - (0³/300 + 40*0)

die zweite klammer fällt weg da sie o ergibt...also ist die fläche unter dem graphen:
(60³/300 + 40*60)


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Antwort von Patrick1989 (ehem. Mitglied) | 08.12.2007 - 16:13
nein mein problem ist ich muss nächste woche ein referat halten über die einführung aber soll noch nicht die stammformen mit einbringen und hab da die fläche jetzt berechnet mit 3 säulen und 10 säulen aber kann man da noch keine formel aufstellen die für n-säulen gilt?ne ich kann noch nicht integrieren...danke

 
Antwort von GAST | 08.12.2007 - 16:47
"man setzt erst den größeren grnzwert..."

weißt du überhaupt was ein grenzwert ist? wahrscheinlich nicht.

im übrigen gehts hier um EINFÜHRUNG in die integralrechnung.

nur zur frage:
O(n)=60/n[f(60/n)+f(2*60/n)+...f(n*60/n)]
jetzt rechnest du das aus und rechnest den grenzwert für n-->unendlich aus.

allgemein gilt übrigens für eine stetige funktion f im intervall [0;a]:

O(n)=a/n[f(a/n)+f(2a/n)+...f(a)]


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Antwort von Patrick1989 (ehem. Mitglied) | 08.12.2007 - 17:30
ja für n unendlich einsetzen also ein wert gegen den die funktion läuft aber was bringt mir das hier?ja genau nur um die ienführung!ist die ienführung mit meiner aufgabe somit erledigt oder muss ich de snoch weiterrechnen für den exakten wert?dankeschön

 
Antwort von GAST | 08.12.2007 - 17:39
ne, du musst schon noch den flächeninhalt ausrechnen. du kannst ja nicht einfach in der mitte bzw viel mehr am anfang aufhören.

du musst n-->unendlich laufen lassen, weil du willst, dass die rechtecke immmer schmaler werden (und somit die anzahl der rechtecke gegen unendlich geht). wenn du das nicht machst, dann stehen die rechtecke "über" dem graphen von f und somit wird der flächeninhalt größer.

ein tipp: fasse die ganzen 40 zu 40n zusammen. kannst du deshalb machen, weil du die 40 n mal mit sich selbst addieren musst.


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Antwort von Patrick1989 (ehem. Mitglied) | 08.12.2007 - 19:06
"die stammfunktion wäre in dem fall F(x)=x³/300 + 40x sofern deine funktion f(x)=x²/100 + 40 ist
dann rechnest du wie gesagt F(60)-F(0) also
(60³/300 + 40*60) - (0³/300 + 40*0)
die zweite klammer fällt weg da sie o ergibt...also ist die fläche unter dem graphen:
(60³/300 + 40*60)"
ja is schon logisch aber wir müssen keine stammfunktionen mit in das referat mit einbringen!wie soll ich des denn dann machen?

und an v_love:
tut mir leid aber ich glaub ich steh heute auf dem shclauch kannst bitte mal die komplette aufgabe rechnen also was der tatsächliche flächeninhalt unter der funktion
f(x)=(x²/100)+40 im intervall 0-60 ist?
danke und sry dass ich so dumm bin :P

 
Antwort von GAST | 08.12.2007 - 19:43
erstmal beweise ich eine formel, die ich für meine rechnung verwenden werde:

behauptung:

summe von i=1 bis z über alle i²=z/6(z+1)(2z+1)

beweis: wenn das für z gilt, muss es auch für z+1 gelten:
summe von i=1 bis z+1 über alle i²=(z+1)/6(z+2)(2z+3)<=>
summe von i=1 bis z über alle i²+(z+1)²=(z+1)/6(z+2)(2z+3)<=>
z/6(z+1)(2z+1)+(z+1)²=(z+1)/6(z+2)(2z+3)<=>0=0 w.A. daraus folgt behauptung

O(n)=60/n[f(60/n)+f(120/n)+f(180/n)+...+f(60)]
=60/n[3600/(100n²)+40+2²(3600/(100n²))+40+...+3600/100+40]
=60/n[1²*36/n²+2²*36/n²+3²*36/n²+...+36+40n²]
=60/n[36/n²(1²+2²+3²+...+n²)+40n²]
=2160/n³(1²+2²+3³+...+n²)+2400
=2160/n³[n/6(n+1)(2n+1)]+2400=2160/n³[(n²/6+n/6)(2n+1)]+2400
=2160/n³[n³/3+n²/6+n²/3+n/6]+2400=720+360/n+720/n+360/n²+2400

lim(n-->unendlich)[720+360/n+720/n+360/n²+2400]=720+0+0+0+2400=3120=
integral[f(x)]dx in [0;60]

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