integral

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hanna Auf diesen Beitrag antworten »
integral
hi!!

habe ein problem mit einer aufgabe. ich weiß nciht so recht, wie ich sie angehn soll, bitte hilfe!!

ich soll das integral von x+1 über a nach b berechnen. mit hilfe der streifenmethode, also ober- oder untersumme.

die breite ist js schon mal b/n, wenn a=0 und weiter??

schonmal danke. hanna
martins1 Auf diesen Beitrag antworten »

Man kann es folgendermaßen rechnen (Ich werde die untersumme benutzen, aber mit der Obersumme geht es ebenso):
Gegeben: f(x)=x+1
Gesuch: das bestimmte Integral von f(x)dx im Intervall [a;b]
Du hast n Streifen mit der Breite (b-a)/n. Die Streifen befinden sich im Intervall
[a+k*(b-a)/n; a+(k+1)*(b-a)/n] wobei 0<=k<n.
Die Höhe jedes Streifens ist das Minimun von f(x) in jedem Intervall. Da f(x) streng monoton steigend ist, ist das Minimum der kleinste Wert jedes Intervall (ganz links), nämlich a+k*(b-a)/n.
Der Flächeninhalt jedes einzelnen Streifens ist Breite*Höhe und gesucht die Summe aller Streifen.
A=(b-a)/n*S(f(a+k*(b-a)/n),k,0,n-1)
Die Funktion S(a,b,c,d) ersetzt das Summenzeichen. Bedeutung: Die Summe aller a, von b=c bis b=d.
Nach einigen Umformungen gelangt man zu einem Zwischenergebnis:
A=(n-1)/n*(b-a+(b²-a²)/2)
Nun müssen wir noch den Grenzwert bilden von n gegen unendlich (es sollen sehr viele sehr dünne Streifen sein).
lim((n-1)/n*(b-a+(b²-a²)/2))=(b-a+(b²-a²)/2)
weil
lim((n-1)/n*d)=lim(d-d/n)=d
Das Ergebnis ist also A=(b-a+(b²-a²)/2)
martins1 Auf diesen Beitrag antworten »

Nachtrag zu meiner Erklärung:
Hier ist ausfürlicher dargelegt, wie man zum ersten Zwischenergebnis kommt.
Ich habe ein Konstante c eingeführt, um die Rechnung zu vereinfachen.
c=(b-a)/n
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