Integral zwischen zwei Graphen

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ganjana Auf diesen Beitrag antworten »
Integral zwischen zwei Graphen
Hallo!

Ich habe ein nerviges Problem:
Zitat:
Bestimme diejenige Ursprungsgerade, die den durch die 1. Achse und durch f(x) = -x² + 6x bestimmten Parabelabschnitt in zwei Teilflächen mit gleichem Flächeninhalt zerlegt.


Die Nullstellen von f sind 0 und 6. Das heißt, der sogenannte Parabelabschnitt zwischen x-Achse und f ist das Integral von f(x) in den Grenzen 0 und 6.
Also:

Und jetzt harperts. Ich hatte erst den Ansatz, dass die Fläche zwischen f und der Ursprungsgeraden g (y = mx) 18 betragen muss. Demnach würde gelten:


Problem: Was ist die obere Grenze? Die würde ich ja normalerweise durch Gleichsetzen von f und g erhalten, aber g kenne ich ja noch gar nicht bzw würde es dadurch herausfinden, dass ich die letzte Gleichung nach m umstelle...

Wisst ihr Rat?
pseudo-nym Auf diesen Beitrag antworten »

Deine gesuchte Fläche beinhaltet einen Schnittpunkt der beiden Funktionen, also musst du erst mal die Nullstellen in Abhängigkeit von m rauskriegen und die Fläche aufteilen.

Die erste Fläche ist das Integral der Differenzfunktion von 0 bis zum Schnitt punkt und die zweite das Integral deiner Parabel vom Schnittpunkt bis 6.

Skizzen helfen da ungemein Augenzwinkern
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Um das noch etwas zu erläutern:
Nennen wir die Ursprungsgerade g(x) = m*x.
Als erstes brauchst du den Schnittpunkt x0 > 0 von f(x) und g(x). x0 ist natürlich kein expliziter Wert, sondern er wird irgendwie von m abhängen.
Dann ist die 1. Fläche gleich dem Stück oberhalb der Geraden g und unterhalb der Funktion f auf dem Intervall [0; x0]. Das entsprechende Integral hattest du ja schon hingeschrieben nur mit ? als oberer Grenze. Das wäre dann das x0.
Die 2. Fläche ist dann gleich der Fläche unterhalb der Geraden g auf dem Intervall [0; x0] (das ist ein rechtwinkliges Dreieck) zuzüglich dem Stück unterhalb der Parabel auf dem Intervall [x0; 6]. (Da war meines Erachtens pseudo-nym nicht genau genug.)

Eine dieser Flächen mußt du berechnen (meine Empfehlung: die 1. Fläche) und dann m so bestimmen, daß diese dann 18 ist. Ich habe übrigens einen krummen Wert raus, was mir die Aufgabe sehr unsympathisch macht.



(Die Geradensteigung von 1,2 ist nicht die exakte Lösung.)
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