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Aufgabe:

Berechnen Sie den Inhalt der von den Graphen der Funktion f, g, h im ersten Quadranten eingeschlossene Fläche.


f(x)=-x^2+4

g(x)=-4/3x+4

h(x)= -2x+4


Problem/Ansatz:

Ich habe erst einmal die Schnittpunkte berechnet, dort habe ich folgendes raus:


f(x)=g(x)

x1=0

x2=4/3


f(x)=h(x)

x3=0=x1

x4=2


g(x)=h(x)

x5=0=x1


Also 0, 4/3 und 2


Doch wie fahre ich nun mit dem Integral fort? Gibt es dazu eine allgemeine Formel?

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Hallo,

ich glaube nicht, dass es eine allgemeine Formel gibt. Graphisch sieht das so aus:

blob.png

Ich würde das Integral von f(x) - h(x) berechnen und davon das Integral von f(x) - g(x) abziehen.

Gruß, Silvia

Avatar von 40 k

Ich habe jetzt das Integral im Intervall 0;2 von f(x)-g(x) gemacht und davon das integral im Intervall 0;4/3 von f(x)-g(x) abgezogen und hab jetzt als Ergebnis 76/81 raus. Passt das?


Dankeschön

Gibt es dazu eine allgemeine Formel?

Na ja! - ich meine die Frage nach der Formel ist immer die falsche Frage. Aber wenn Du schon fragst ....

Die Parabel hat eine bestimmte Eigenschaft:

blob.png

Verläuft die Parabel durch die beiden gegenüberliegenden Eckpunkte eines achsenparallelen Rechtecks und befindet sich ihr Scheitelpunkt in einem der beiden Ecken, so teilt die Parabel die Fläche des Rechteck immer im Verhältnis \(2\div 1\).

Daraus folgt dann auch unmittelbar, dass diese grüne Fläche ....

blob.png

... die durch die Diagonale und die Parabel begrenzt ist, immer ein Sechstel der Fläche des Rechtecks ist.

Übertragen auf Deine Aufgabe heißt das: Die Fläche \(F_{hf}\) zwischen \(h(x)\) und \(f(x)\) ist$$F_{hf} = \frac 16 \cdot 2 \cdot 4 = \frac43$$und die Fläche \(F_{gf}\)zwischen \(g(x)\) und \(f(x)\) $$F_{gf} = \frac16 \cdot \frac43 \cdot\underbrace{\left(4-g\left(\frac43\right)\right)}_{=\frac{16}9}=\frac{32}{81}$$und dann ist$$F = F_{hf} - F_{gf} = \frac43 - \frac{32}{81}=\frac{76}{81}$$

und hab jetzt als Ergebnis 76/81 raus. Passt das?

... und Dein Ergebnis passt. Und noch das BIld zum Text

https://www.desmos.com/calculator/8xgxlqi2bf

Gruß Werner

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