Integralanwendungen BF
Beispiel:
Die Bewegungsgeschwindigkeit eines Körpers lässt sich nährungsweise durch die Funktion f mit f(x)= (in m/s, x in Sekunden) beschreiben. Nach s hat er bereits 11 m zurückgelegt. Wie weit ist er nach Sekunden?
Lösung einblenden
Zuerst berechnen wir die Änderung des Bestands zwischen und :
=
=
=
=
=
=
=
=
≈ 81,333
Der neue Bestand setzt sich aus dem Anfangsbestand bei und der Änderung zwischen und
zusammen:
B = 11 + = ≈ 92.33
Integralanwendungen
Beispiel:
Die Bewegungsgeschwindigkeit eines Körpers lässt sich nährungsweise durch die Funktion f mit f(x)= (in m/s, x in Sekunden) beschreiben. Nach s hat er bereits 20 m zurückgelegt. Wie weit ist er nach Sekunden?
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 = 20 + =
Integralfunktion - Gleichung
Beispiel:
Bestimme u > 0 so, dass =
Lösung einblenden
=
=
=
= 0
u1,2 =
u1,2 =
u1,2 =
u1 =
= =
7
2
=
3,5
u2 =
4
-
9
2
=
4
-3
2
=
1
2
=
0,5
Mittelwerte
Beispiel:
Die Menge an Wasser in einem Wassertank zur Zeit x (in min) kann näherungsweise durch die Funktion f mit f(x)= 2 e x -1 beschrieben werden. Wieviel Wasser sind während der ersten 2 Minuten durchschnittlich im Tank?
Lösung einblenden
Wir berechnen den Mittelwert mit der üblichen Formel:
m =
1
2
+0
∫
0
2
2
e
x
-1
ⅆ
x
=
1
2
[
2
e
x
-1
]
0
2
=
1
2
(
2
e
2
-1
-2
e
0
-1
)
=
1
2
(
2
e
1
-2
e
-1
)
=
1
2
(2e
-2
e
-1
)
=
1
2
(
-2
e
-1
+2e)
≈ 2,35
uneigentliche Integrale
Beispiel:
Das Schaubild der Funktion f mit f(x)= - 3 ( -x +1 ) 2 schließt mit der x-Achse und der Geraden x=2 eine nach rechts offene Fläche ein.
Untersuche, ob der Flächeninhalt endlich ist und bestimme in diesem Fall diesen Flächeninhalt.
Lösung einblenden
A(u)=
∫
2
u
-
3
(
-x
+1
)
2
ⅆ
x
=
∫
2
u
-3
(
-x
+1
)
-2
ⅆ
x
=
[
-3
(
-x
+1
)
-1
]
2
u
=
[
-
3
-x
+1
]
2
u
=
-
3
-u
+1
+
3
-2
+1
=
-
3
-u
+1
+
3
( -1 )
=
-
3
-u
+1
+3⋅( -1 )
=
-
3
-u
+1
-3
Für u → ∞ gilt: A(u) =
-
3
-u
+1
-3
→
0
-3
=
-3
≈ -3
Für den Flächeninhalt (immer positiv) gilt also I = 3