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 18 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 = 18 + =
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 :
=
=
=
=
=
=
=
=
=
≈ 81,333
Der neue Bestand setzt sich aus dem Anfangsbestand bei und der Änderung zwischen und
zusammen:
B = 20 + = ≈ 101.33
Integralfunktion - Gleichung
Beispiel:
Bestimme u > 0 so, dass =
Lösung einblenden
=
=
=
=
|
|
= |
|
|:
|
|
|
= |
|
|
|
| u1 |
= |
-
6,25
|
=
-2,5
|
| u2 |
= |
6,25
|
=
2,5
|
Da u=
-2,5
< 0 ist u=
2,5
die einzige Lösung.
Mittelwerte
Beispiel:
Bestimme den Mittelwert der Funktionswerte von f mit f(x)= 5 ( 2x -4 ) 2 zwischen 1 und 3.
Lösung einblenden
Wir berechnen den Mittelwert mit der üblichen Formel:
m =
1
3
-1
∫
1
3
5
(
2x
-4
)
2
ⅆ
x
=
1
2
[
5
6
(
2x
-4
)
3
]
1
3
=
1
2
(
5
6
⋅
(
2⋅3
-4
)
3
-
5
6
⋅
(
2⋅1
-4
)
3
)
=
1
2
(
5
6
⋅
(
6
-4
)
3
-
5
6
⋅
(
2
-4
)
3
)
=
1
2
(
5
6
⋅
2
3
-
5
6
⋅
( -2 )
3
)
=
1
2
(
5
6
⋅8
-
5
6
⋅( -8 )
)
=
1
2
(
20
3
+
20
3
)
=
1
2
·
40
3
=
20
3
≈ 6,667
uneigentliche Integrale
Beispiel:
Das Schaubild der Funktion f mit f(x)= -2 e -3x +5 schließt mit der x-Achse und der Geraden x=1 eine nach rechts offene Fläche ein.
Untersuche, ob der Flächeninhalt endlich ist und bestimme in diesem Fall diesen Flächeninhalt.
Lösung einblenden
A(u)=
∫
1
u
-2
e
-3x
+5
ⅆ
x
=
[
2
3
e
-3x
+5
]
1
u
=
2
3
e
-3u
+5
-
2
3
e
-3⋅1
+5
=
2
3
e
-3u
+5
-
2
3
e
-3
+5
=
2
3
e
-3u
+5
-
2
3
e
2
Für u → ∞ gilt: A(u) =
2
3
e
-3u
+5
-
2
3
e
2
→
0
-
2
3
e
2
=
-
2
3
e
2
≈ -4.926
Für den Flächeninhalt (immer positiv) gilt also I = 4.926