Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Warum ergibt die Stammfunktion die Fläche?

Warum ergibt die Stammfunktion die Fläche?

Universität / Fachhochschule

Integration

Tags: Fläche, Hauptsatz, Integration, Stammfunktion

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
Lea20

Lea20 aktiv_icon

00:55 Uhr, 09.10.2009

Antworten
Hallo Ihr lieben,
ich sitz gerade bei den Infestimal Rechnungen, grundsätzlich verstehe ich was ich gelernt habe. Was mir nicht klar ist warum die Stammfunktion beim Integrieren die Fläche der 1. Ableitung darstellt. Das ist auch der Inhalt meiner Frage. Mir ist klar die erste Ableitung ist der Graph der Steigung der Tagente in den Punkten f(x).

Wenn ich jetzt Integriere und die Stammfunktion ermittle warum ergibt sich daraus der Flächeninhalt. Ich denke es hängt irgendwie mit dem Hauptsatz zusammen :-P). Aber den genauen Zusammenhang konnte ich nicht verstehen.

Vielen Dank für die Antwort,
Sabrina


Hierzu passend bei OnlineMathe:
Bestimmtes Integral (Mathematischer Grundbegriff)
Stammfunktion (Mathematischer Grundbegriff)
Flächenberechnung durch Integrieren

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Benedikt_Winterfeld

Benedikt_Winterfeld aktiv_icon

01:17 Uhr, 09.10.2009

Antworten
Hey,
ich hoffe, ich habe deine Frage jetzt richtig verstanden: Du fragst dich, warum die erste Ableitung, welche deiner Meinung nach die Stammfunktion ist, den Flächeninhalt bzw. das Integral berechnet. Richtig?

Also erklär ich dir dass am besten an einem Beispiel:
f(x)=2x4
Du möchtest den Flächeninhlt im Intervall von 0 bis 2 berechnen. Nun musst du aber nicht ableiten, sondern aufleiten; um es mathematisch zu sagen musst du integrieren. Dabei kommst du auf die Stammfunktion. Da liegt glaub ich dein Fehler, denn wenn du ableitest = differenzierst, dann kommst du auf die erste Ableitung und wie du schon gesagt hast, die Steigung in einem bestimmten Punkt. Das bringt dir ja aber nichts, denn du möchtest ja den Flächeninhalt bestimmen.
Den Flächeninhalt berechnest du über die Integralfunktion und dafür brauchst du die Stammfunktion. In unserem Beispiel wäre die 25x5 (Exponent um ein erhöhen und Koeffizienten durch den neuen Exponenten teilen).

Wolltest du das wissen? Weißt du, wies jetzt weitergeht?

Grüße
Benedikt
Antwort
OmegaPirat

OmegaPirat

01:19 Uhr, 09.10.2009

Antworten
Ich habe die Frage zunächst so verstanden, dass sie wissen möchte, wie man den hauptsatz der integralrechnung herleitet, aber jetzt bin ich mir gar nicht mehr sicher, was eigentlich gefragt war.
Lea20

Lea20 aktiv_icon

01:23 Uhr, 09.10.2009

Antworten
Hallo,
ja es interessiert mich der Zusammenhang warum sich aus dem Integral also die die Fläche ergibt. Die genaue Herleitung des Hauptsatzes so das ich es mir verbildlichen kann. Ich möchte einfach verstehen wie man von der Steigungstagente auf die Fläche der 1. Ableitung kommt also den Zusammenhang, rein theoretisch.

liebe Grüsse,...
Antwort
OmegaPirat

OmegaPirat

01:40 Uhr, 09.10.2009

Antworten
also
es sei F(x) die stammfunktion von f(x). dabei ist F(x) so gewählt, dass es die Fläche von 0 bis x ist. dann gilt

F(x+h)-F(x)h=0x+hf(x)dx-0xf(x)dxh=1hxx+hf(x)dx
nach dem mittelwertsatz der integralrechnung gilt 1hxx+hf(x)dx=1hhf(a)=f(a)
mit a[x;x+h]
Dann folgt
limh0F(x+h)-F(x)h=f'(x) schließlich bleibt ja a nichts anderes übrig als gegen x zu streben.

Antwort
Benedikt_Winterfeld

Benedikt_Winterfeld aktiv_icon

01:46 Uhr, 09.10.2009

Antworten
Triffts super =)
Alternativ könnt ich dir noch folgenden Link empfehlen, in dem ein Bild zur Veranschaulichung vorhanden ist. Aber das von OmegaPirat müsste auch schon reichen oder?
Herzlichste Grüße
Benedikt

http//www.mathematik.ch/klasse6/Hauptsatz_Differential_Integralrechnung.pdf
Antwort
OmegaPirat

OmegaPirat

01:59 Uhr, 09.10.2009

Antworten
es gibt noch eine alternative

es sei (f(x)) der größte wert der funktion im intervall [x,x+h]
und inf(f(x)) der kleinste
A(x) sei der flächeninhalt von 0 nach x
dann gilt

inf(f(x))*h<=A(x+h)-A(x)<=sup(f(x))*h
=>inf(f(x))<=(A(x+h)-A(x))/h<=sup(f(x))
im grenzfall h0 gilt sup(f(x))=inf(f(x))=f(x)
f(x)=limh0(A(x+h)-A(x)h)=A'(x)

die erste herleitung ist aber aus mathematischer sicht die bessere variante.
Diese Frage wurde automatisch geschlossen, da der Fragesteller kein Interesse mehr an der Frage gezeigt hat.