Aufgabe:
Flächeninhalt von Parabel bestimmen (Benötigt um den Schwerpunkt zu bestimmen)
Problem/Ansatz:
Hallo zusammen,
ich habe folgende Aufgabe und komme nicht weiter:
Ich soll von dieser Fläche den Schwerpunkt berechnen und benötige dafür den Flächeninhalt der Parabel:
https://www.matheretter.de/rechner/geozeichner?draw=polygon(0%7C0%20…
alle größen sind in "a" gegeben (Parabel also 2a breit und 2a hoch).
Ich habe bereits versucht das Integral zu bestimmen, komme jedoch dann immer auf ein "a3" als Lösung und kann damit dann nicht weiter den Schwerpunkt berechnen. Als f(x) der Funktion hab ich mit f(x)=2*(x2) gerechnet.
Danke schonmal im voraus.
Um welche Fläche geht es?
Man soll den Schwerpunkt der blauen Fläche, ohne die der roten Parabel berechnen.
Die Fläche des Trapezes kriege ich hin. Die rote Parabel (auf dem link zu sehen) bereitet mir aber Probleme, da ich immer eine Potenz dritten Grades bekomme und damit nicht den Schwerpunkt bestimmen kann.
um diese (die rot umrandete):
Geozeichner
Flächeninhalt von Parabel bestimmen
Eine Parabel hat keinen Flächeninhalt.
Meine Idee war es halt zuerst das Quadrat zu berechnen (also 2a*2a = 4a2) und davon dann anschließend das Integral von -a bis a der Parabel zu berechnen und abzuziehen.
Was meinst du mit "eine Parabel hat keinen Flächeninhalt"?
Genau das, was ich geschrieben habe.
Eine Parabel ist sehr lang aber sehr dünn, darum hat sie keinen Flächeninhalt.
Parabel also 2a breit und 2a hoch
so ein Parabelsegment nimmt immer 2/3 der Fläche des umhüllenden Parallelogramms ein (hier ist es ein Rechteck). D.h. in diesem Fall ist die Fläche FPF_PFP des ParabelsegementsFP=23⋅2a⋅2a=83a2F_P = \frac{2}{3} \cdot 2a \cdot 2 a = \frac{8}{3}a^2FP=32⋅2a⋅2a=38a2
zur Kontrolle:
Inhalt des Rechtecks A,B,C,D A=6FEA=6FEA=6FE
Fläche unter der Parabel
f(x)=2∗(x−2)2+1=2x2−8x+9f(x)=2*(x-2)^2+1=2x^2-8x+9f(x)=2∗(x−2)2+1=2x2−8x+9
A=∫13(2x2−8x+9)dx=[23x3−4x2+9x]13=[18−36+27]−[23−4+9]=103FEA=\int\limits_{1}^{3}(2x^2-8x+9)dx=[\frac{2}{3}x^3-4x^2+9x]_{1}^{3}=[18-36+27]-[\frac{2}{3}-4+9]=\frac{10}{3}F EA=1∫3(2x2−8x+9)dx=[32x3−4x2+9x]13=[18−36+27]−[32−4+9]=310FE
gesuchter Flächeninhalt in der Parabel:
A=6−103=83FEA=6-\frac{10}{3}=\frac{8}{3}F EA=6−310=38FE
FE steht für Flächeneinheit?
Also kann ich das einfach so berechnen und am Ende mein a2 als Einheit eintragen ohne das es da Probleme gibt? → (8/3) * a2 also als Lösung?
Offenbar geht es um diesen Flächeninhalt:
Von Flächeninhalt des Trapezes, den du ja schon berechnet hast, musst du 6−∫13 6 - \int\limits_{1}^{3} 6−1∫3 (2(x-2)2+1)dx subtrahieren.
Berechne ich dann nicht die gesamte Fläche unter der Parabel von 1 bis 3?
Ich brauche doch die Fläche der Parabel und muss diese dann von dem Trapez abziehen.
Ich habe meine Antwort noch einmal nachgebessert.
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