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Schüler

Tags: Flächeninhalt, Integral, Parameter, x-Achse

 
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anonymous

anonymous

18:34 Uhr, 01.04.2013

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Hallo,

ich komme nicht weiter bei der Aufgabe "Für k > 0 ist die Funktion fk(x) = x^3 -k^2 * x gegeben. Bestimmen sie den Parameter so, dass der Graph von fk(x) mit der x-achse eine Fläche mit dem INhalt 8 einschließt"

Also bei solchen Aufgaben muss man ja zunächst die NUllstellen der Funktion bestimmen, damit man auf die Grenzen des zu berechnenden Integrals kommt. Schon da kommts bei mir nicht richtig weiter...

Ich habe erst die Funtion glecih 0 gesetzt, also

x^3 - k^2 * x = 0

dann hab ich ein x ausgeklammert

x * (x^2 -k^2) = 0

demnach müsste man x und (x^2 - k^2) als Grenzen für die Integralfunktion nehmen, aber damit kann man doch nichts berechnen, oder? oder bin ich an die aufgabe komplett falsch rangegangen?

Wäre sehr nett, wenn mir jemand weiterhelfen könnte :-)

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

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Antwort
michael777

michael777 aktiv_icon

18:44 Uhr, 01.04.2013

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der Anfang war schon mal richtig

x2-k2 kann man mit Hilfe der dritten binomischen Formel so faktorisieren:
(x+k)(x-k)
die Nullstellen sind bei x=0 oder x=±k

A=|-k0f(x)dx|+|0kf(x)dx|=8

da nur ungerade Hochzahlen von x vorkommen, ist es eine zum Ursprung symmetrische Funktion. Die Fläche links von der y-Achse ist somit genauso groß wie die auf der rechten Seite. Eine der Fläche ist oberhalb der x-Achse, die andere unterhalb. Die Beträge sind gleich. Dadurch wird das integrieren einfacher

2|0kf(x)dx|=8
anonymous

anonymous

18:52 Uhr, 01.04.2013

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danke für die schnelle antwort!

nur ungerade hochzahlen von x? ich sehe da gar keine einzige ungerade hochzahl von x, welche meinst du? Sind funktionen mit nur ungeraden hochzahlen bei x immer symetrisch zur y-achse?

und wenn man das dann soweit hat, setzt man obere und untere Grenze ein und rechnet das aus, um anschließend das ergebnis nach k aufzulösen? oder löst man sofort nach k auf?

tschuldige für die vielen Fragen... :/

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michael777

michael777 aktiv_icon

18:55 Uhr, 01.04.2013

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mit ungeraden Hochzahlen meinte ich x3 und x
gerade Hochzahlen von x kommen nicht vor
das Schaubild ist punktsymmetrisch zum Ursprung

Stammfunktion ausrechnen, Grenzen einsetzen, dann nach k auflösen

meine Lösung:
k=2
anonymous

anonymous

19:13 Uhr, 01.04.2013

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Okay, danke

Ja, 2 ist die richtige Lösung, allerdings ist mir der weg dahin noch nicht ganz klar.. naja, ich probier einfach noch ein bisschen ;-)

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michael777

michael777 aktiv_icon

19:16 Uhr, 01.04.2013

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|0k(x3-k2x)dx|=4

|[14x4-12k2x2]0k|=4

|14k4-12k4|=4

14k4=4

k4=16

k=2

k=-2 (keine Lösung, da k>0 sein muss)
Frage beantwortet
anonymous

anonymous

19:25 Uhr, 01.04.2013

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super, danke!