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Ich bin gerade am Analysis lernen und im Kapitel zur Integralrechnung ist im Zusammenhang  des 2.Mittelwertsatzes von einer Gewichtsfunktion die Rede. Genauer: Sei f(x) stetig auf [a,b] und die Gewichtsfunktion w [a,b] →ℝ sei integrierbar. Dann existiert ein ξε[a,b] mit f(ξ)∫w(x)dxKann mir jemand erklären was genau eine Gewichtsfunktion ist und was der Satz somit aussagt?Danke schon mal im Voraus
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> Dann existiert ein ξε[a,b] mit f(ξ)∫w(x)dx

Das ergibt keinen Sinn. Ich vermute es fehlt irgendwo ein Gleichheitszeichen.

Stimmt es heißt eigentlich: Seif(x) stetig auf [a,b] und die Gewichtsfunktion w [a,b] →ℝ sein integrierbar, wobei w(x)≥0, x∈[a,b], ∫w(x)dx ist größer 0. Dann existiert ein ξ∈[a,b] mit ∫f(x)w(x)dx=f(ξ)∫w(x)dx

Was hat es nun mit der Gewichtsfunktion auf sich und was sagt mir der Satz genau?

1 Antwort

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So eine Gewichtsfunktion ist wohl leichter zu verstehen bei diskreten Werten:

wenn du etwa bei einem Test 5 Aufgaben hast, für die du jeweils 0 bis 10 Punkte

bekommen kannst, dann sieht ja das Ergebnis vielleicht so aus

6   4   8   9   3    Das wäre n dann 30 von 50 Punkten.

nun meint aber der Aufgabensteller, dass die 60% erbrachte Leistung, das nicht

richtig widerspiegeln, weil die 3. und 4. Aufgabe doch sehr schwierig und die ersten beiden

recht einfach gewesen seien. Er schlägt eine Gewichtung vor:

Die ersten beiden zählen nur halb soviel, dafür die 3. und 4. Doppelt. mit der

Gewichtung ist die Punktsumme dann

0,5 * 6 + 0,5 * 4 + 2* 8 * 2*9 + 3 = 42   von dann ja 60 erreichbaren Punkten

und das wären dann 70% und das Testergebnis erscheint besser.

Bei deiner Aufgabe liefret sozusagen die Funktion f die Rohpunkte und

zu jedem x aus dem Intervall liefert w(x) ein "Gewicht".  Und der Punktesumme

entspricht dann das Integral. 

Ganz einsichtig wird der Zusammenhang mit dem Mittelwertsatz, wenn du als

Gewicht konstant eine 1 denkst, dann hast du über dem Intervall [ a;b]

 ∫f(x)w(x)dx=  ∫f(x)dx =  f(ξ) ∫1dx =  f(ξ) ( b-a) 

  also   f(ξ)  =   1 / ( b-a) *   ∫f(x)dx  und   f(ξ) ist der Integrale Mittelwert.

Kurz heißt das also: Auch bei Verwendung einer Gewichtung macht der

integrale Mittelwert Sinn, nur hat man statt des (b-a) jetzt das Integral über w

als Divisor.

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Vielen vielen dank für die ausführliche Antwort. Nur noch eine Frage: Was ist nun die Gewicht konstante? 

In welchem Zshg kommt der Begriff denn vor ?

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