Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung: Unterschied zwischen den Versionen
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==Bestimmtes Integral== | ==Bestimmtes Integral== | ||
Das '''bestimmte Integral''' einer [[Stetige_Funktion|stetigen]] Funktion <math>f</math> auf dem Intervall <math>[a; b]</math> | Das '''bestimmte Integral''' einer [[Stetige_Funktion|stetigen]] Funktion <math>f</math> auf dem Intervall <math>[a; b]</math> ist durch | ||
:<math>\int_a^b f(x) dx</math> | |||
gegeben. | |||
==Definition== | ==Definition== | ||
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:<math>I_a(x)=\int_a^b f(t)d(t)</math> | :<math>I_a(x)=\int_a^b f(t)d(t)</math> | ||
die dazugehörige '''Integralfunktion'''. | die dazugehörige '''Integralfunktion'''. | ||
==Beispiele== | |||
===Flächeninhalt ermitteln=== | |||
Wir berechnen das bestimmte Integral von <math>f(x) = x^2</math> auf dem Intervall <math>[1;2]</math>. | |||
Eine Stammfunktion von <math>f</math> ist <math>F(x) = \frac{x^3}{3}</math>. | |||
Das bestimmte Integral auf dem Intervall [1;2] wird durch | |||
:<math>\int_1^2 x^2 \, dx = F(2) - F(1)</math> | |||
:<math>= \frac{2^3}{3} - \frac{1^3}{3} = \frac{8}{3} - \frac{1}{3} = \frac{7}{3}</math> | |||
berechnet. | |||
Der Graph von <math>f</math> verläuft auf dem Intervall <math>[1;2]</math> oberhalb der x-Achse. Der Flächeninhal beträgt somit <math>\frac{7}{3}</math> Einheiten. | |||
===Orientierten Flächeninhalt ermitteln=== | |||
Wir betrachten <math>f(x) = x</math> auf dem Intervall <math>[-1;1]</math>. | |||
Eine Stammfunktion von <math>f</math> ist <math>F(x) = \frac{x^2}{2}</math>. | |||
Das bestimmte Integral ist: | |||
:<math>\int_{-1}^1 x \, dx = F(1) - F(-1)</math> | |||
:<math>= \frac{1^2}{2} - \frac{(-1)^2}{2} = \frac{1}{2} - \frac{1}{2} = 0</math>. | |||
Der orientierte Flächeninhalt beträgt <math>0</math>, da sich die positiven und negativen Flächeninhalte genau ausgleichen. | |||
===Integralfunktion ermitteln=== | |||
Gegeben sei <math>f(x) = 3x</math> und <math>a = 0</math>. | |||
Die Integralfunktion ist: | |||
:<math>I_0(x) = \int_0^x 3t \, dt</math>. | |||
Eine Stammfunktion von <math>3t</math> ist <math>\frac{3t^2}{2}</math>, also: | |||
:<math>I_0(x) = \frac{3x^2}{2} - \frac{3 \cdot 0^2}{2} = \frac{3x^2}{2}</math>. | |||
[[Kategorie:Integralrechnung]] | [[Kategorie:Integralrechnung]] | ||
[[Kategorie:AHR_WuV_Mathe_GK]] | [[Kategorie:AHR_WuV_Mathe_GK]] |