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Aufgabe:

Kann \( \int \limits_{-\mathbf{1 7}}^{\mathbf{1 7}} \boldsymbol{f}(\boldsymbol{x}) \boldsymbol{d} \boldsymbol{x}=\mathbf{0} \) gelten, obwohl \( f(x) \) nirgends 0 ist? Warum?


Problem/Ansatz:

Gibt's dazu irgendwelche anschaulichen Beispiele die diesen Fall erfüllen würden?

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Für stetige Funktionen funktioniert das nicht, wenn die nämlich nirgends den Wert 0 annehmen sind sie entweder strikt positiv oder negativ, und so dann auch das Integral.

aber mit unstetigen Funktionen kann man sich relativ einfache Beispiele basteln:

$$ f(x) = \begin{cases} \phantom{-}1, & x \ge 0,\\ -1, & x < 0\end{cases} $$

2 Antworten

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Beste Antwort

Aloha :)

Das gilt z.B. für alle Funktionen, die punktsymmetrisch zum Ursprung sind, für die gilt nämlich:$$f(-x)=-f(x)$$Das sind etwa alle Polynome, die nur ungerade Exponenten haben. Für solche punktsymmetrischen Funktionen gilt immer:

$$\int\limits_{-a}^af(x)dx=\int\limits_{-a}^0f(x)dx+\int\limits_0^af(x)dx=\int\limits_a^0f(-x)d(-x)+\int\limits_0^af(x)dx$$$$\phantom{\int\limits_{-a}^af(x)dx}=\int\limits_a^0-f(-x)dx+\int\limits_0^af(x)dx=\int\limits_a^0f(x)dx+\int\limits_0^af(x)dx$$$$\phantom{\int\limits_{-a}^af(x)dx}=-\int\limits_0^af(x)dx+\int\limits_0^af(x)dx=0$$

Wichtig ist natürlich, dass die Funktion im Intervall \([-a|a]\) integrierbar ist. Beim Beispiel von döschwo ist das nicht gegeben, obwohl die Funktion punktsymmetrisch ist.

Hier musst du noch besonders aufpassen. Deine Forderung ist ja, dass die Funktion nirgends \(0\) ist. Da kannst du folgendes Beispiel für angeben:

$$f(x)=\left\{\begin{array}{rl}+1&\text{für }0\le x\le17\\-1&\text{für }-17\le x<0\end{array}\right.$$

Avatar von 152 k 🚀

alle Polynome, die nur ungerade Exponenten haben

pflegen unglücklicherweise auch alle eine Nullstelle zu haben.

Ja, du warst schneller mit deinem Gemecker als ich mit meiner Ergänzung ;)

Für mindestens eins der beiden Integrale

\(\int\limits_{-a}^0f(x)dx\) und \(\int\limits_0^af(x)dx\) ist die verwendete Schreibweis nur sehr symbolisch zu genießen...

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Als Beispiel fällt mir ein:

f: x→y = f(x) = 1/x


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Avatar von 45 k

Als Beispiel fällt mir ein:   f: x→y = f(x) = 1/x

Schade nur, dass es kein Beispiel ist.

Schade nur, hast Du noch nicht gelernt Dich konstruktiv auszudrücken.

Aber das wird hoffentlich noch, im Erwachsenenalter dann.

Vielen Dank, darauf wär ich nicht gekommen

Schade nur, dass es kein Beispiel ist.

Schade nur, hast Du noch nicht gelernt Dich konstruktiv auszudrücken.

Hallo döschwo,
könntest du nicht einfach mal versuchen, über solche Kommentare nachzudenken?
Wer hier mit über 20000 Punkten in den Top 50 ist, der sollte eigentlich nach einem angedeuteten

Schade nur, dass es kein Beispiel ist.

selbst darauf kommen, dass er fachlichen Bullshit verzapft hat.
Ich bin enttäuscht.

"Er" ist halt zu dumm dazu.

Da dieses Zwie- (oder Tri-?) -gespräch zufälligen lernwilligen Mitlesern nur bedingt hilft:

Man darf nicht unrefektiert über Unstetigkeitsstellen hinweg integrieren.


Seitenhieb:

Aber das wird hoffentlich noch, im Erwachsenenalter dann.
Man darf nicht unrefektiert

Ich gehe dann mal refektieren :)

ich gehe dann mal refektieren :)


Aber pass (piss?) auf, dass es nicht zu sehr spritzt.

;-)

Habe ein paar CAS ausprobiert, die sehen es auch alle "falsch" und liefern ein Integral von null.

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