Flächeninhalt

Neue Frage »

Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »
Flächeninhalt
Meine Frage:
Hallo ich habe gerade probleme bei einer Aufgabe:

Berechnen sie den Flächeninhalt der von den Graphen der Funktionen

f(x) = x^2 + 4x +2

und g(x) = 2x +5

eingeschlossen wird.

Weiss jemand wie ich hier vorgehen muss?

Meine Ideen:
leider keine
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Flächeninhalt
Bestimme den Schittpunkt und integriere anschließend.
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Ok ich versuchs mal:

x^2 +4x+2 = 2x+5

x^2+2x-3 = 0

Soll ich jetzt mit der pq Formel x1 und x2 berechnen?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

Richtig. Das kannst du so machen.
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Als Nullstellen bekomme ich 1 und -3 raus.

WIe gehe ich weiter vor?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

Schau dir mal den Graphen an und überlege, wie sich die Fläche zusammensetzt.

Gehe dazu bei "Werkzeuge" auf "Funktionen-Plotter" und gibt beide Graphen ein.
 
 
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Muss ich jetzt als Integrationsgrenzen von -3 bis 1 nehmen?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

Richtig.
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Über was für eine funktion soll ich integrieren?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

g(x)-f(X)

Du musst allerdings iin dem Bereich aufpassen, in dem die Fläche unter der x-Achse liegt.
Hier ist der Betrag zu nehmen. Beachte die genaue Flächenzusammensetzung.
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Soll ich das so machen?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

Für die Fläche oberhalb der x-Achse musst du g(x)-f(x) bilden und die Differenz integrieren. Für den Bereich unter der x-Achse muss du die Fläche von g(x) ziur Fläche von f(x) addieren.
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Ist das Integral für oberhalb richtig gerechnet?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »


Beachte auch die Schnittpunkte der Graphen mit der x-Achse.
Es muss Stück für Stück integriert werden.
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Stimmt es jetzt so?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

Leider nein.
Die Sache ist nicht so schnell zu lösen.
Du musst, wie gesagt, abschnittsweise vorgehen und überlegen, von wo bis wo jeweils
addiert bzw. subtrahiert werden muss. Schau dir die Graphen nochmal an und definiere
die einzelnen Abschnitte.
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

HAbe ich nicht eben den Flächninhalt von oberhalb berechet?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

Leider nicht. Von -3 bis zur1.Schnittstelle von g(x) mit der x-Achse liegt die Fläche unterhalb.
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Also muss ich jetzt noch von oberhalb berechnen oder?

Also f(x) + g(x) und wieder die grenzen von -1 bis 3 oder?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

von -3 bis zur 1. Schnittstelle gilt: f(x)-g(x)
von der 1.Schnittstelle bis zur 2.Schnittstelle gilt: g(x)+Betrag f(x)
von der 2. Schnittstelle bis 1 gilt:g(x)-f(x)
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

von der 1.Schnittstelle bis zur 2.Schnittstelle gilt: g(x)+Betrag f(x)

g(x)+Betrag f(x) wäre doch:

x^2 + 6x+ 7


von der 1.Schnittstelle bis zur 2.Schnittstelle:

Welche grenzen setze ich da ein ?

-1 bis 3 wieder ?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

Für die Schnittstellen musst die g(x) und f(x) gleich Null setzen. Das sind dann die
Abschnittsgrenzen, die du benötigst.
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Ich hab die nullstellen von f(x) berechnet .

Aber das sind sau komische werte .

Stimmt das?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

Die Nullstellen sind richtig. Du kannst nun damit weiterrechnen.Überlege zuvor, welche
von beiden du benötigst.
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Woher weiss ich welche ich benutzen kann?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

Rechne mal die Zahlenwerte aus und schau, welcher zwischen -3 und 1 liegt.
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Das wäre doch der x1 Wert mit -0,6 oder?
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

Richtig. Aber nimm fürs Rechnen lieber den genauen Wert:
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Und für g(x) ist die Nullstelle -2,5.

Soll ich dann integrieren von -0,6 bis -2,5.
connlegens Auf diesen Beitrag antworten »

Richtig und zwar g(x).
Dann benötigst du die Fläche von f(x) zwischen
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Ist dieser Ansatz richtig?

Bevor ich falsch weiter rechne.
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

Du kannst loslegen.
opi Auf diesen Beitrag antworten »

Einspruch.

Bei der Berechnung einer von zwei Funktionsgraphen eingeschlossenen Fläche ist es ausreichend, jeweils von Schnittpunkt zu Schnittpunkt der Graphen zu integrieren. Bei dieser Aufgabe gibt es nur zwei Schnittpunkte, es genügt also die Berechnung eines einzigen Integrals:



Eine Unterteilung in Flächen oberhalb oder unterhalb der x-Achse ist völlig unnötig. unglücklich
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

@opi

Danke,opi

Ich war mir nicht mehr sicher wegen der Vorzeichen und weil ein Teil der Fläche im 2. und 3. Quadranten liegt. Das hat mich irritiert.
Ich muss da irgendwas aus der Schulzeit verwechselt haben.
conlegens Auf diesen Beitrag antworten »

@opi

Zusatzfrage: Gilt das wirklich immer? Gibt es da nicht Sonderfälle?
Danke im Voraus.
opi Auf diesen Beitrag antworten »

Das gilt immer. Natürlich vorausgesetzt, daß es sich wirklich um eingeschlossene Flächen handelt und keine Definitionslücken für eine Öffnung sorgen. Bei ganzrationalen Funktionen kann dieses Problem aber sowieso nicht auftreten.

Anmerkung: Wenn Du bei der Hilfe unsicher bist ist es besser, dies auch zu schreiben, anstatt den Fragesteller über mehrere Seiten zu verwirren. Des Weiteren möchte ich Dich daran erinnern, daß Du hier im Board auch einen Account besitzt, den Du nutzen solltest.
Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Kommt als Ergebnis -32/3 raus?
opi Auf diesen Beitrag antworten »

Ja. Allerdings sind Flächen immer positiv, der Betrag hilft:

Fat21 Auf diesen Beitrag antworten »

Muss man immer den Betrag nehmen?
opi Auf diesen Beitrag antworten »

Müssen muß man nicht, man sollte es aber tun.

Man könnte auch vorher überprüfen, ob f(x) ober- oder unterhalb von g(x) verläuft. Bei Deiner Aufgabe liegt g(x) über f(x), wenn man g(x)-f(x) integriert, ergibt sich automatisch ein positiver Wert.
Einige schnell gesetzte Betragsstriche vereinfachen die Rechnung aber erheblich. Big Laugh
Neue Frage »
Antworten »



Verwandte Themen

Die Beliebtesten »
Die Größten »
Die Neuesten »