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Forum "Integralrechnung" - Überprüfung von Stammfkten
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Überprüfung von Stammfkten: Frage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:43 Do 17.03.2005
Autor: sunflower86

Hallo alle miteinander!
Kann sich bitte mal einer meine Stammfunktionen anschaun und überprüfen, ob sie richtig sind?!
[mm] \integral_{-0,5}^{5} [/mm] {(2x+1) [mm] dx}=x^2+x [/mm] ...A=30,25FE

[mm] \integral_{-1}^{3} [/mm] {( [mm] \bruch{2}{x^2}-\bruch{3}{2x^3}dx}=2lnx^2-3ln2x^3 [/mm] ...A [mm] \approx7,57FE [/mm]

[mm] \integral_{-2}^{0} [/mm] {( [mm] \bruch{1e^x}{3}-1) [/mm] dx}= [mm] \bruch{1e^x}{3}-x ...A\approx1,71FE [/mm]

[mm] \integral_{-1}^{0} [/mm] {( [mm] \wurzel{1-3x}) [/mm] dx}= [mm] \bruch{2}{3}(1-3x)^{ \bruch{3}{2}}...A= \bruch{2}{3}FE [/mm]

[mm] \integral_{1}^{a} {(1-x^2) dx}=x- \bruch{1x^3}{3} [/mm]

[mm] \integral_{-1}^{3} {(\bruch{kx}{2}+k^2) dx}=\bruch{kx^2}{4}+k^2x [/mm]



Danke schonmal im Voraus! Eure sunflower

        
Bezug
Überprüfung von Stammfkten: Antwort (fehlerhaft)
Status: (Antwort) fehlerhaft Status 
Datum: 18:23 Do 17.03.2005
Autor: Astrid

Hallo,

>   [mm]\integral_{-0,5}^{5}{(2x+1) dx}=x^2+x[/mm] ...A=30,25FE

[ok]

>  
> [mm]\integral_{-1}^{3}{\bruch{2}{x^2}-\bruch{3}{2x^3}dx}=2 lnx^2-3ln2x^3[/mm]

>..A [mm]\approx 7,57FE [/mm]
  

Leider [notok]
Schau dir die Funktion mal so an:
[mm]\integral_{-1}^{3}{\bruch{2}{x^2}-\bruch{3}{2x^3} dx} = \integral^{3}_{-1}{2 \cdot x^{-2} - 3 \cdot x^{-3}}dx [/mm]
und dann wende dieselbe Regel wie im Integral davor an. Die Logarithmus-Regel gilt nur für [mm]\bruch{1}{x}[/mm]: [mm]\integral_{a}^{b}\bruch{1}{x}dx=ln (b) - ln (a)[/mm]


> [mm]\integral_{-2}^{0}{\bruch{1e^x}{3}-1}dx = \bruch{1e^x}{3}-x[/mm]

>...A [mm] \approx1,71FE [/mm]
  
[ok]
Der Wert des Integrals ist eigentlich negativ, da die Funktion unter der x-Achse liegt im relevanten Intervall. Du hast aber Recht, dass der Flächeninhalt zwischen Funktion und x-Achse natürlich positiv wird.

> [mm]\integral_{-1}^{0}{\wurzel{1-3x}dx}= \bruch{2}{3}(1-3x)^{ \bruch{3}{2}}[/mm]

>...A=[mm]\bruch{2}{3}FE[/mm]

[ok] Die Stammfunktion stimmt.  Allerdings bekomme ich einen Wert von [mm]\bruch{2}{3}-\bruch{16}{3}=-\bruch{14}{3}[/mm], also einen Flächeninhalt von [mm]\bruch{14}{3}[/mm].

> [mm]\integral_{1}^{a} {(1-x^2) dx}=x- \bruch{1x^3}{3} [/mm]

Die Stammfunktion ist [ok], aber vergiß nicht, die Grenzen 1 und a einzusetzen.

> [mm]\integral_{-1}^{3} {(\bruch{kx}{2}+k^2) dx}=\bruch{kx^2}{4}+k^2x [/mm]

[ok] Auch hier ist die Stammfunktion in Ordnung, allerdings fehlen noch die Grenzen!

Ich hoffe, ich konnte dir helfen!

Viele Grüße
Astrid

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Bezug
Überprüfung von Stammfkten: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:49 Do 17.03.2005
Autor: sunflower86

Hallo Astrid,
erstmal vielen lieben Dank für die schnelle Antwort! :)

$ [mm] \integral_{-1}^{0}{\wurzel{1-3x}dx}= \bruch{2}{3}(1-3x)^{ \bruch{3}{2}} [/mm] $

...A=$ [mm] \bruch{14}{3}FE [/mm] $ hab ich jetzt auch raus, hatte einen Rechenfehler drin!

Bei $ [mm] \integral_{-1}^{3}{\bruch{2}{x^2}-\bruch{3}{2x^3} dx} [/mm] = [mm] \integral^{3}_{-1}{2 \cdot x^{-2} - 3 \cdot x^{-3}}dx [/mm] $ komme ich jetzt auf:
  
[mm] -2x^{-1}+ (\bruch{3x}{2})^{-2} [/mm] ?!

Bei den letzten beiden muss ich noch k bzw. a errechenen! Der Flächeninhalt ist dabei gegeben!
$ [mm] \integral_{1}^{a} {(1-x^2) dx}=x- \bruch{1x^3}{3} [/mm] $ A= [mm] -\bruch{2}{3} [/mm]
Eingesetzt komme ich auf:  [mm] \bruch{8}{27}=a- \bruch{1}{3}a^3 [/mm]
Jetzt muss ich a durch Probieren finden, oder?

$ [mm] \integral_{-1}^{3} {(\bruch{kx}{2}+k^2) dx}=\bruch{kx^2}{4}+k^2x [/mm] $
A=-2
Eingestzt komme ich auf [mm] 0=4k^2+2k+2 [/mm] .... k= [mm] -\bruch{1}{4} [/mm] Die Frage lautet für welche Zahlen [mm] k\in [/mm] R die Gleichung gilt!



Bezug
                        
Bezug
Überprüfung von Stammfkten: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:38 Do 17.03.2005
Autor: Astrid

Hallo sunflower,


> [mm]\integral_{-1}^{0}{\wurzel{1-3x}dx}= \bruch{2}{3}(1-3x)^{ \bruch{3}{2}}[/mm]
>  
>
> ...A=[mm] \bruch{14}{3}FE[/mm] hab ich jetzt auch raus, hatte einen
> Rechenfehler drin!

[super]

>
> Bei [mm]\integral_{-1}^{3}{\bruch{2}{x^2}-\bruch{3}{2x^3} dx} = \integral^{3}_{-1}{2 \cdot x^{-2} - 3 \cdot x^{-3}}dx[/mm]
> komme ich jetzt auf:
>    
> [mm]-2x^{-1}+ (\bruch{3x}{2})^{-2}[/mm] ?!
>  

[ok] Das ist die richtige Stammfunktion!

> Bei den letzten beiden muss ich noch k bzw. a errechenen!
> Der Flächeninhalt ist dabei gegeben!
>  [mm]\integral_{1}^{a} {(1-x^2) dx}=x- \bruch{1x^3}{3}[/mm] A=
> [mm]-\bruch{2}{3} [/mm]
>  Eingesetzt komme ich auf:  [mm]\bruch{8}{27}=a- \bruch{1}{3}a^3[/mm]
>

Du mußt die untere Grenze auch noch beachten:
[mm]\integral_{1}^{a} {(1-x^2) dx}=\Big[ x- \bruch{x^3}{3} \Big]_{1}^{a}= a- \bruch{a^3}{3}-(1- \bruch{1^3}{3})[/mm]
und dies soll dann [mm]=\bruch{8}{27}[/mm] sein.

> Jetzt muss ich a durch Probieren finden, oder?
>  

Ja, zumindest eine Lösung. Danach kannst du die Lösungsformel für quadratische Gleichungen nutzen.

> [mm]\integral_{-1}^{3} {(\bruch{kx}{2}+k^2) dx}=\bruch{kx^2}{4}+k^2x[/mm]
>  
> A=-2
>  Eingestzt komme ich auf [mm]0=4k^2+2k+2[/mm]

Ich auch.

> .... k= [mm]-\bruch{1}{4}[/mm]
> Die Frage lautet für welche Zahlen [mm]k\in[/mm] R die Gleichung
> gilt!

Meiner Meiung nach hat die Gleichung keine (reelle) Lösung, da die Funktion immer >0 ist.

Viele Grüße
Astrid

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Überprüfung von Stammfkten: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:53 Do 17.03.2005
Autor: sunflower86

Hallo Astrid,
brauchst dich doch nicht zu entschuldigen! :-) Ich bin ja so froh, dass du mir dabei hilfst! Danke!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Ich hab das mit der Aufgabe, wo es um a geht, nochmal gerechnet und komme jetzt auf 3 Lösungen! (Das ist ziemlich merkwürdig!)

$ [mm] \integral_{1}^{a} {(1-x^2) dx}=\Big[ [/mm] x- [mm] \bruch{x^3}{3} \Big]_{1}^{a}= [/mm] a- [mm] \bruch{a^3}{3}-(1- \bruch{1^3}{3}) [/mm] $

A= [mm] -\bruch{2}{3}FE [/mm] (vorgegeben!)

[mm] -\bruch{2}{3}=a- \bruch{1}{3}a^3- \bruch{2}{3} [/mm]     /+ [mm] \bruch{2}{3} [/mm]
0=a- [mm] \bruch{1}{3}a^3 [/mm]
0=a(1- [mm] \bruch{1}{3}a^2 [/mm]     .....a=0
0=1- [mm] \bruch{1}{3}a^2 [/mm]                /+ [mm] \bruch{1}{3}a^2 [/mm]
1= [mm] \bruch{1}{3}a^2 [/mm]                   /: [mm] \bruch{1}{3} [/mm]
a= + [mm] \wurzel{3} [/mm]
a= - [mm] \wurzel{3} [/mm]

Gesucht ist diejenige positive reelle Zahl a für die der Flächeninhalt [mm] A=-\bruch{2}{3} [/mm] gilt, also a= + [mm] \wurzel{3} [/mm]

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Überprüfung von Stammfkten: Richtig !!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:53 Fr 18.03.2005
Autor: Loddar

Guten Morgen Sunflower!


> Ich hab das mit der Aufgabe, wo es um a geht, nochmal
> gerechnet und komme jetzt auf 3 Lösungen! (Das ist ziemlich
> merkwürdig!)

Das kommt aber durch die kubuische Gleichung [mm] ($a^3$) [/mm] zustande.
Durch den Zusatz mit der "positiven Zahl für a" wird die Lösung ja eindeutig.


> [mm]\integral_{1}^{a} {(1-x^2) dx}=\Big[ x- \bruch{x^3}{3} \Big]_{1}^{a}= a- \bruch{a^3}{3}-(1- \bruch{1^3}{3})[/mm]

[daumenhoch]



> Gesucht ist diejenige positive reelle Zahl a für die der
> Flächeninhalt [mm]A=-\bruch{2}{3}[/mm] gilt, also a= + [mm]\wurzel{3} [/mm]

[daumenhoch] Stimmt alles ...


Gruß
Loddar


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Überprüfung von Stammfkten: Antwort
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:33 Fr 18.03.2005
Autor: sunflower86

Hallo Loddar,
danke erstmal für deine Antwort! Du hast recht, eigentlich ist es klar, dass 3 Lösungen möglich sind und durch die Frage wird eigentlich auch deutlich, dass mehrere Lösungen existieren, wobei nur eine die gesuchte Lösung ist! Danke!!!!!!!!!

Viele Grüße sunflower :-)

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Überprüfung von Stammfkten: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:36 Do 17.03.2005
Autor: sunflower86

$ [mm] \integral_{-1}^{3}{\bruch{2}{x^2}-\bruch{3}{2x^3} dx}\not [/mm] = [mm] \integral^{3}_{-1}{2 \cdot x^{-2} - 3 \cdot x^{-3}}dx [/mm] $

sondern:
[mm] \integral_{-1}^{3} {(2x^{-2}- (\bruch{3}{2})x^{-3} dx}=-2x^{-1}+3x^{-2} [/mm]




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Überprüfung von Stammfkten: Sorry
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:41 Do 17.03.2005
Autor: Astrid


> [mm]\integral_{-1}^{3}{\bruch{2}{x^2}-\bruch{3}{2x^3} dx}\not = \integral^{3}_{-1}{2 \cdot x^{-2} - 3 \cdot x^{-3}}dx[/mm]
>  
>
> sondern:
>  [mm]\integral_{-1}^{3} {(2x^{-2}- (\bruch{3}{2})x^{-3} dx}=-2x^{-1}+3x^{-2} [/mm]
>  

Entschuldige bitte, da habe ich die Zwei vergessen. ;-)
Entsprechend ändert sich dann ja die Lösung des Integrals.

Viele Grüße
Astrid

>
>
>
>  

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Überprüfung von Stammfkten: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:25 Do 17.03.2005
Autor: sunflower86

Hallöchen schon wieder, ;-)

$ [mm] \integral_{-1}^{3} {(2x^{-2}- (\bruch{3}{2})x^{-3} dx}=-2x^{-1}+3x^{-2} [/mm] $
Ich komme dann auf A=5 [mm] \bruch{1}{3}FE?! [/mm]

Stimmt das so?


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Bezug
Überprüfung von Stammfkten: nicht ok
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:34 Do 17.03.2005
Autor: informix

Hallo sunflower,
> Hallöchen schon wieder, ;-)
>  
> [mm]\integral_{-1}^{3} {(2x^{-2}- (\bruch{3}{2})x^{-3} dx}=-2x^{-1}+3x^{-2}[/mm]
>  

Wie kommst du denn auf diese Stammfunktion?! [verwirrt]

[mm] $\integral [/mm] {2 [mm] x^{-2}} [/mm] dx = -2 [mm] x^{-1} [/mm] + C $ [ok]
aber:
[mm] $\integral {(\bruch{3}{2})x^{-3} dx} [/mm] = [mm] (\bruch{3}{2}) \bruch{1}{-2}x^{-2} [/mm] +C$

wenn du jetzt noch einmal die Grenzen einsetzt, solltest du $ - [mm] \bruch{10}{3}$ [/mm] herausbekommen.

> Ich komme dann auf A=5 [mm]\bruch{1}{3}FE?![/mm]
>  
> Stimmt das so?
>  

nein

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Bezug
Überprüfung von Stammfkten: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:33 Do 17.03.2005
Autor: TomJ

[mm] \integral_{-1}^{0}{\wurzel{1-3x}dx}= \bruch{2}{9}(1-3x)^{ \bruch{3}{2}}=14/9 [/mm]

Die innere Ableitung der Wurzel muss kompensiert werden!

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Bezug
Überprüfung von Stammfkten: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:30 Fr 18.03.2005
Autor: sunflower86

Hallo Tom, danke dass du mir geantwortet hast! :-)
Ich hab aber trotzdem mal ne Frage: Wie kommst du auf 14/9? Ist das der Flächeninhalt?

Liebe Grüße sunflower

Bezug
                                
Bezug
Überprüfung von Stammfkten: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:00 Fr 18.03.2005
Autor: Astrid

Hallo,

wenn du nun den Wert des Integrals berechnest, erhälst du diese Lösung:


[mm]\integral_{-1}^{0}{\wurzel{1-3x}dx}=\Big[-\bruch{2}{9}(1-3x)^{ \bruch{3}{2}}\Big]_{-1}^{0}=-\bruch{2}{9}(1-3 \cdot 0)^{ \bruch{3}{2}}-(-\bruch{2}{9}(1-3 \cdot (-1))^{\bruch{3}{2}}) =\bruch{14}{9}[/mm]

und damit ist der Flächeninhalt 14/9.

Da die innere Ableitung -3 ist, muss die Stammfunktion hier negativ sein. (Das hatten wir bisher auch übersehen...)

Ich hoffe, jetzt stimmt es... ;-)

Viele Grüße
Astrid

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Bezug
Überprüfung von Stammfkten: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:06 Fr 18.03.2005
Autor: sunflower86

Hallo Astrid,
sorry ich wollte eigentlich nur antworten und bin auf das falsche Kästchen gekommen, sodass deine Antwort als fehlerhaft markiert ist! Sorry! Ich hab nochmal ne Frage mit der Berechnung von k! Wenn ich bei der Lösungsformel auf nicht lösbar bei der Diskriminante komme, gibt es dann keine Lösung oder gilt das vor der Wurzel als Lösung, also die -1/4?

Bezug
                                                
Bezug
Überprüfung von Stammfkten: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:19 Fr 18.03.2005
Autor: Astrid

Hallo,

das bedeutet, dass du keine Lösung der Gleichung hast (zumindest nicht in den reelen Zahlen - aber solange ihr keine komplexen Zahlen behandelt, kann dir das egal sein...).

Denn der gesamte Term ist durch das Minus unter der Wurzel nicht definiert.

Viele Grüße
Astrid

Bezug
                                                        
Bezug
Überprüfung von Stammfkten: Antwort
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:28 Fr 18.03.2005
Autor: sunflower86

Dankeschön!!!!!

Viele Grüße sunflower :-)

Bezug
                
Bezug
Überprüfung von Stammfkten: Tut mir leid...
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:31 Fr 18.03.2005
Autor: Astrid

...ich habe wohl gestern abend schon ein wenig geschlafen...

[bonk]

Viele Grüße
Astrid

Bezug
                        
Bezug
Überprüfung von Stammfkten: Antwort
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:34 Fr 18.03.2005
Autor: sunflower86

Hallo Astrid,
ist doch ok! :-) Es gibt Schlimmeres! Danke, dass du so lieb warst und mir geholfen hast! :)

Liebe Grüße sunflower :-)

Bezug
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