Integralanwendungen BF
Beispiel:
Aus einem Wasserhahn läuft Wasser mit der Auslaufgeschwindigkeit f(x)= (in Liter pro Minute) in einen Wassertank. Nach 0 Minuten sind 4 Liter im Tank. Wieviel Liter sind nach 1 Minuten darin?
Lösung einblenden
Zuerst berechnen wir die Änderung des Bestands zwischen 0 und 1:
=
=
=
≈ 0,086
Der neue Bestand setzt sich aus dem Anfangsbestand bei 0 und der Änderung zwischen 0 und 1
zusammen:
B = 4 +
≈ 4.09
Integralanwendungen
Beispiel:
Aus einem Wasserhahn läuft Wasser mit der Auslaufgeschwindigkeit f(x)= (in Liter pro Minute) in einen Wassertank. Nach Minuten sind 4 Liter im Tank. Wieviel Liter sind nach Minuten darin?
Lösung einblenden
Zuerst berechnen wir die Änderung des Bestands zwischen und :
=
=
=
=
=
=
=
=
Der neue Bestand setzt sich aus dem Anfangsbestand bei und der Änderung zwischen und
zusammen:
B = 4 + =
Integralfunktion - Gleichung
Beispiel:
Bestimme u > 0 so, dass =
Lösung einblenden
=
=
=
=
|
|
= |
|
|: |
|
|
= |
|
|
|
| u1 |
= |
-
49
|
=
-7
|
| u2 |
= |
49
|
=
7
|
Da u=
-7
< 0 ist u=
7
die einzige Lösung.
Mittelwerte
Beispiel:
Bestimme den Mittelwert der Funktionswerte von f mit f(x)= 5 ( 3x -4 ) 3 + x zwischen 1 und 2.
Lösung einblenden
Wir berechnen den Mittelwert mit der üblichen Formel:
m =
1
2
-1
∫
1
2
(
5
(
3x
-4
)
3
+ x
)
ⅆ
x
=
1
[
5
12
(
3x
-4
)
4
+
1
2
x
2
]
1
2
=
5
12
⋅
(
3⋅2
-4
)
4
+
1
2
⋅
2
2
- (
5
12
⋅
(
3⋅1
-4
)
4
+
1
2
⋅
1
2
)
=
5
12
⋅
(
6
-4
)
4
+
1
2
⋅4
- (
5
12
⋅
(
3
-4
)
4
+
1
2
⋅1
)
=
5
12
⋅
2
4
+2
- (
5
12
⋅
( -1 )
4
+
1
2
)
=
5
12
⋅16
+2
- (
5
12
⋅1
+
1
2
)
=
20
3
+2
- (
5
12
+
1
2
)
=
20
3
+
6
3
- (
5
12
+
6
12
)
=
26
3
-1
·
11
12
=
26
3
-
11
12
=
31
4
= 7,75
uneigentliche Integrale
Beispiel:
Das Schaubild der Funktion f mit f(x)= -2 e 2x -3 schließt mit der x-Achse und der y-Achse eine nach rechts offene Fläche ein.
Untersuche, ob der Flächeninhalt endlich ist und bestimme in diesem Fall diesen Flächeninhalt.
Lösung einblenden
A(u)=
∫
0
u
-2
e
2x
-3
ⅆ
x
=
[
-
e
2x
-3
]
0
u
=
-
e
2u
-3
+
e
2⋅0
-3
=
-
e
2u
-3
+
e
0
-3
=
-
e
2u
-3
+
e
-3
Für u → ∞ gilt: A(u) =
-
e
2u
-3
+
e
-3
→
-∞