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Forum "Integralrechnung" - Flächenberechnung
Flächenberechnung < Integralrechnung < Analysis < Oberstufe < Schule < Mathe < Vorhilfe
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Flächenberechnung: Integralrechung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:24 Mi 13.07.2005
Autor: joerg_zain

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt

Hallo zusammen,

Folgende Aufgabe ist gestellt:

Welche ganzrationale Funktion 4.Grades hat im Koordinatenursprung einen Wendepunkt mit waagerechte Tangente und schneidet die X-Achse im Punkt (2/0). Außerdem schließt der Graph mit der X-Achse im  1.Quadraten eine Fläche mit dem Flächeninhalt 8 FE ein. Bestimmen sie den
Funktionsterm....

Mein Lösungsansatz:

1.) Da der Wendepunkt im Koordinatenursprung liegt, kann man also davon ausgehen, daß die Fkt achsensymetrisch ist. Ist das korrekt?
2.) Wenn dies stimmt, dann ist noch eine Nullstelle bei (-2/0) vorhanden.
und evtl. die restlichen Nullstellen im Wendepunkt (doppelte Nullstelle)
3.) Im allgemeinen Funktionstermin [mm] (ax^4+bx^3+cx^2+dx+e) [/mm] müsste dann e auch 0 sein.
4.) Wenn diese Funktion achsensymetrisch ist, fliegen doch die ungeraden
Glieder raus, also f(x)= [mm] ax^4+cx^2+e, f'(x)=4ax^3+2c, f''(x)=12ax^2. [/mm] Ist das richtig?
5.) Mir fehlen aber noch Bedingungen, für die Fkt zu bestimmen. Kann mir jemand helfen, und sagen ob das.o.a. richtig ist?


        
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Flächenberechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:56 Mi 13.07.2005
Autor: ocram

also du liegst nicht richtig mit der achsenseymmetrie

es gilt also:

[mm] f(x)=ax^{4}+bx³+cx²+dx+e [/mm]

aus dem Text lässt sich entnhmen:

[mm] P_{1} [/mm] (0/0) ( Funktion geht durch Ursprung)
[mm] P_{2} [/mm] (2/0)  ( die Nullstelle)
f'(0) = 0         ( die waagerechte Asymptote an diesem Punkt verrät uns dass hier der Anstieg Null ist)
f''(0) = 0      ( der Wendepunkt)
[mm] \integral_{0}^{2}{(f(x) dx)}=8 [/mm]

Jetzt solltest du allein weiterkommen.

PS An das Team: Irgendwie muss ich in der Antwort davor was angeklickt haben und wusste nicht wie ich den Artikel weiterschreiben oder löschen konnte. Löscht den Artikel also einfach!

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Flächenberechnung: Antwort auf Antwort
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:30 Mi 13.07.2005
Autor: joerg_zain

Erstmal danke...

jo, habe die 4 Bedingungen ausgerechnet und c,d,e rausgeschmissen, da sie nach auflösung der allg. Funktionsgleichungen bzw. deren Ableitungen '0' ergaben.
Lediglich 1. Gleichung habe ich noch:
0=16a+8b und [mm] \integral_{0}^{2} [/mm] {f(x) dx}= 8
und nun?

Das ist nämlich der springene Pkt. wo ich nicht weiterkomme.



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Flächenberechnung: Stammfunktion bilden
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:39 Mi 13.07.2005
Autor: Roadrunner

Hallo Jörg,

zunächst einmal [willkommenmr] !!


> jo, habe die 4 Bedingungen ausgerechnet und c,d,e
> rausgeschmissen, da sie nach auflösung der allg.
> Funktionsgleichungen bzw. deren Ableitungen '0' ergaben.
> Lediglich 1. Gleichung habe ich noch:
> 0=16a+8b und [mm]\integral_{0}^{2}[/mm] {f(x) dx}= 8

[daumenhoch] Richtig!


>  und nun?

Von unserer Funktion ist doch nun nunmehr verblieben:

$f(x) \ = \ [mm] a*x^4 [/mm] + [mm] b*x^3$ [/mm]

Nun mußt Du diesen Term integrieren (d.h. die Stammfunktion bilden) mit der MBPotenzregel und dann die beiden Grenzen einsetzen.

Damit erhältst Du dann eine 2. Bestimmungsgleichung, aus der Du dann gemeinsam mit der 1. Gleichung ($16a + 8b \ = \ 0$) die beiden verbliebenen Koeffizienten $a_$ und $b_$ berechnen kannst.


Kontrollergebnis (bitte nachrechnen, da ohne Gewähr ;-) ...):

$f(x) \ = \ [mm] -5x^4 [/mm] + [mm] 10x^3$ [/mm]


Nun etwas klarer?

Gruß vom
Roadrunner


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Flächenberechnung: Antwort auf Antwort
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:11 Mi 13.07.2005
Autor: joerg_zain

jo, alles klar...

Danke,Danke,Danke!!!!

Stimmt, nachdem mir c,d und e weggefallen sind, blieben ja nur noch die ersten zwei übrig....ich dussel!


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