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Fläche unter einer Kurve aus schmalen Rechtecken

Das bestimmte Integral einer stetigen, positiven Funktion von a bis b ist der exakte Flächeninhalt zwischen ihrem Graphen und der x-Achse. Man schätzt ihn ab, indem man die Flächen schmaler Rechtecke addiert, und die Schätzung wird exakt, wenn die Breite gegen null geht.

Auf dem Bild

  1. Der Graph y = f(x): eine stetige Funktion, die oberhalb der Achse verläuft
  2. Die linke Grenze x = a: hier beginnt die Fläche
  3. Die rechte Grenze x = b: hier endet die Fläche
  4. Ein Rechteck: Höhe f(x) mal Breite Δx, ein kleines Stück der Gesamtfläche

Beispiele

  • Im Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm eines Autos ist die Fläche unter der Kurve zwischen zwei Zeitpunkten die zurückgelegte Strecke.
  • Kennt man zu jedem Zeitpunkt die Zuflussrate in einen Tank, ergibt die Fläche unter dieser Kurve das insgesamt zugeflossene Volumen.

Quiz: Fläche unter einer Kurve aus schmalen Rechtecken (Alter 17)

  1. Was liefert das bestimmte Integral ∫ₐᵇ f(x) dx für eine stetige Funktion, die oberhalb der horizontalen Achse bleibt?

    • Den exakten Flächeninhalt zwischen der Kurve und der horizontalen Achse von a bis b
    • Die Steigung der Kurve zwischen a und b
    • Die Höhe der Kurve an der Stelle x = b
  2. Wenn man die Fläche unter einer Kurve durch Aufsummieren von Rechtecken schätzt, wodurch wird die Schätzung exakt?

    • Indem man die Rechteckbreite Δx gegen 0 gehen lässt
    • Indem man die Rechtecke breiter macht, damit man weniger braucht
    • Indem man jedem Rechteck dieselbe Höhe f(a) gibt
  3. Welchen Flächeninhalt hat in der Summe zur Flächenschätzung ein einzelnes schmales Rechteck?

    • f(x) + Δx
    • f(x) × Δx
    • Δx geteilt durch f(x)

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Mathematik, Alter 17