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Aufgabe:

Berechnen Sie den Inhalt der von den Graphen der Funktionen f und g begrenzten Fläche Bestimmen Sie die Schnittstellen von f und g, wenn erforderlich, mit dem Rechner.

f(x)= 4/x^2, g(x)= -5/4x +21/4

Bitte kompletten Rechenweg anzeigen, vielen Dank

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Wo liegen denn genau deine Schwierigkeiten. Wenn du keinen Plan hast könnte man erstmal eine Skizze machen um sich klar zu werden um welche Funktion es geht. Schnittstellen kann z.B. Geogebra berechnen

blob.png

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ist 4/x^2 umgeschrieben = 4x^-2 ?

ist 4/x2 umgeschrieben = 4x^-2 ?

Ja.

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Na, dann tun wir das doch mal.

Erstens: Befolge die Anweisung

Bestimmen Sie die Schnittstellen von f und g, wenn erforderlich, mit dem Rechner.

Gib beide Funktionsgleichungen in das Grafik-Menü deines Rechners ein und verwende den Befehl, der die Schnittpunkte beider Graphen anzeigt.

WAS zeigt dein Rechner dann an?

Zweitens: (verrate ich dir, wenn du auf "Erstens" geantwortet hast.)

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x1=4, x2=1 und x3=-4/5

hab jtz alles integriert und eingesetzt und

am Ende 64/5 bzw 12,8 am Ende raus, ist das richtig?

Nur zwischen x=1 und x=4 schließen die beiden Funktionen eine Fläche ein, wobei in diesem Intervall g(x) oberhalb von f(x) verläuft.

Du musst also \( \int\limits_{1}^{4} (g(x)-f(x)) dx\) berechnen.

wieso nur zwischen 1 und 4, -4/5 ist doch auch ein Schnittpunkt laut Taschenrechner

Sieh dir die Abbildung in der Antwort vom Mathecoach an.

Zwischen -4/5 und 1 schließen die beiden Funktionsgraphen keine Fläche vollständig ein, weil diese Fläche an der y-Achse nach oben offen ist.

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Aloha :)

Wir sollen den Flächeninhalt bestimmen, den die beiden Funktionen einschließen:$$f(x)=\frac{4}{x^2}\quad\text{und}\quad g(x)=-\frac54x+\frac{21}{4}$$

Beide Funktionen sind für \(x=0\) nicht definiert, denn dann würden wir durch Null dividieren.

Wir bestimmen zunächst die Schnittpunkte der beiden Funktionen:$$f(x)=g(x)\quad\big|\text{einsetzen}$$$$\frac{4}{x^2}=-\frac54x+\frac{21}{4}\quad\big|\cdot4x^2$$$$16=-5x^3+21x^2\quad\big|\text{alle Terme auf eine Seite bringen}$$$$5x^3-21x^2+16=0$$An dieser Stelle sind wir faul und verwenden einen Taschenrechner:$$x_1=-\frac45\quad;\quad x_2=1\quad;\quad x_3=4$$

Da \(f(x)\) und \(g(x)\) beide bei \(x=0\) nicht definiert sind, betrachten wir die eingeschlossene Fläche links und rechts von der y-Achse unabhängig voneinander. Da links von der y-Achse mit \(x_1=-\frac45\) nur ein Schnittpunkt exisitert, schließen die beiden Funktionen dort keine Fläche ein. Rechts von der y-Achse haben wir zwei Schnittpunkte \(x_2=1\) und \(x_3=4\) und können die eingeschlossene Fläche bestimmen:$$F= \left|\int\limits_1^4\left(f(x)-g(x)\right)\,dx\right|=\left|\int\limits_1^4\left(\frac{4}{x^2}+\frac54x-\frac{21}{4}\right)\right|$$$$\phantom F=\left|\left[-\frac4x+\frac58x^2-\frac{21}{4}x\right]_1^4\right|=\left|-12+\frac{69}{8}\right|=\frac{27}{8}$$

~plot~ 4/x^2 ; -5/4*x+21/4 ; {-4/5|25/4} ; {1|4} ; {4|1/4} ; [[-5|6|-1|8]] ~plot~

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