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Rechtecke unter einer Kurve

Die exakte Fläche unter einer Kurve zwischen zwei Grenzen ist das bestimmte Integral, und man kann sie schätzen, indem man die Flächen schmaler Rechtecke addiert. Je schmaler und zahlreicher die Rechtecke werden, desto näher kommt ihre Gesamtfläche dem exakten Wert des Integrals.

Auf dem Bild

  1. Die Kurve: der Graph der Funktion f(x) oberhalb der Achse
  2. Eine Grenzlinie: eine der Integrationsgrenzen, wo die Fläche beginnt oder endet
  3. Ein Rechteck: Breite Δx mal Höhe f(x) am linken Rand, ein Summand der Summe
  4. Eine blaue Lücke: Fläche, die die Rechtecke verfehlen und die schrumpft, wenn sie schmaler werden

Beispiele

  • Die Strecke eines Autos schätzen, indem man Geschwindigkeit × Zeit über kurze Zeitabschnitte addiert
  • Die in einen Tank geflossene Wassermenge schätzen, indem man Durchfluss × Zeit für jede Minute addiert

Quiz: Rechtecke unter einer Kurve (Alter 17)

  1. Wie hängt das exakte bestimmte Integral mit den Rechtecksummen zusammen?

    • Es ist der Grenzwert der Rechtecksummen, wenn die Breite jedes Rechtecks gegen null geht
    • Es ist gleich der Fläche des höchsten Rechtecks mal der Anzahl der Rechtecke
    • Es ist gleich der Rechtecksumme, sobald man zehn gleiche Rechtecke verwendet
  2. Eine Kurve steigt von links nach rechts. Wenn die Höhe jedes Rechtecks an seinem linken Rand genommen wird, wie verhält sich die Rechtecksumme zur tatsächlichen Fläche?

    • Sie ist genau gleich der tatsächlichen Fläche
    • Sie ist größer als die tatsächliche Fläche
    • Sie ist kleiner als die tatsächliche Fläche
  3. Wie groß ist bei der Rechteckmethode die Fläche eines Rechtecks, also eines Summanden der Summe?

    • Seine Breite Δx plus die Höhe f(x) an seinem linken Rand
    • Seine Breite Δx mal die Höhe f(x) an seinem linken Rand
    • Die Höhe f(x) an seinem linken Rand geteilt durch seine Breite Δx

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Mathematik, Alter 17