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Aufgabe:

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Text erkannt:

Gegeben ist die in \( I R \backslash\{0\} \) definierte Funktion \( f: x \mapsto 1-\frac{1}{x^{2}} \), die die Nullstellen \( x_{1}=-1 \) und \( x_{2}=1 \) hat. Die Abbildung zeigt den Graphen von \( \mathrm{f} \), der symmetrisch bezüglich der \( y \)-Achse ist. Weiterhin ist die Gerade g mit der Gleichung \( y=-3 \) gegeben.
a Zeigen Sie, dass einer der Punkte, in denen g den Graphen von \( f \) schneidet, die \( x \)-Koordinate \( \frac{1}{2} \) hat.
b Bestimmen Sie rechnerisch den Inhalt der Fläche, die der Graph von f, die x-Achse und die Gerade g einschließen.

Ich habe bei der b) Probleme.

Ich habe zunächst einmal folgendes berechnet:

A= 2*integral(von f(x) - g(x); untere Grenze = -1.5 ; obere Grenze = 0)

Habe dann aber erkannt, dass es nicht so geht da bei Einsetzen der Grenzen,

A= 2*Integral(4x+x^-1) ... stehen würde. Also die obere Grenze 0 kann natürlich nicht eingesetzt werden, da nicht durch

Null geteilt werden kann.

Warum ist das so?

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Ist meine Begründung richtig, dass es so ist, weil die Fläche nicht ganz eingeschlossen ist?

Die Fläche würde ja sonst über die x-Achse gehen und nie aufhören quasi bis y= unendlich

Und meine zweite Frage ist, welche Möglichkeit gibt es, die Fläche zu berechnen?

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1 Antwort

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Beste Antwort

Du denkst zu kompliziert.

Die Fläche besteht aus einem Rechteck, für das du nie und nimmer Integration brauchst:

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und zwei seitlichen und zueinander kongruenten Restflächen, bei denen du JETZT gern einmal die Integrationsrechnung anwerfen darfst,

Avatar von 55 k 🚀

Ouh stimmt danke, das wäre deutlich einfacher.

Aber nur fürs Verständnis, warum funktioniert das Integral für ganze x= -1 bis x=0 hier nicht? Ist es so weil es eine gebrochene Funktion ist?

Nicht direkt. Du versuchst, über die Unstetigkeitsstelle x=0 hinweg zu integrieren.

Sieh dir nochmal die Voraussetzungen für den Hauptsatz der Diff.- und Integralrechnung an.

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