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Hallo zusammen, Entschuldigt bitte die vage Formulierung meiner Frage. Meine Frage bezieht sich auf das Zentralabitur (eA) 2016 an beruflichen Gymnasien in Niedersachsen. Um genauer zu sein geht es um den Pflichtteil Aufgabe P1 b). Gegeben sind die Funktionen fa mit fa (x)=-ax•(x-a), wobei x Element reelle Zahlen und a > 0 gilt. b) Bestimmen Sie denjenigen Wert von a, für den „Integralzeichen“ (untere Grenze 0, obere Grenze a) fa (x) dx = 8/3 gilt. In meinem Übungsheft ist auch die Lösung gegeben, jedoch kann ich die nicht wirklich nachvollziehen. Wo kommt beispielsweise 1/6a^4 her? Beim betrachten ist mir eingeleuchtet, dass man zunächst fa (x) aufgeleitet bzw. die Stammfunktion gebildet hat. Ansonsten kann ich es leider nicht nachvollziehen. Vor dem Pflichtteil habe ich am meisten Respekt. :/
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Nach dem Aufleiten setzt du ja deine obere Grenze, die ja gerade \( a \) ist für das \( x \) in die gebildete Stammfunktion ein.

Deine Stammfunktion laut Lösung lautet ja \( (-\frac{1}{3}ax^3 + \frac{1}{2}a^2x^2) \). Setzt du nun für x das a ein, von deiner oberen Grenze und wendest die Potenzgesetze an, dann bekommst du

\( -\frac{1}{3}aa^3 + \frac{1}{2}a^2a^2 = -\frac{1}{3}a^4 + \frac{1}{2}a^4 = \frac{1}{6}a^4 \)

Wenn du die untere Grenze 0 einsetzt, kommt dort 0 raus, deshalb ist die Lösung deiner Integration wie oben beschrieben.

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M.Sc., Punkte: 6.68K

 

Vielen lieben Dank! Total dämlich von mir - als ich gelesen habe „du musst doch das a für x einsetzen [f(a)]“ wollte ich im Erdboden versinken. :)
Ich glaube mir brennen aktuell die Nerven durch. Hat alles super geklappt, danke für den Denkanstoß!
Toll, dass es solch eine Community gibt.
  ─   AnonymerTyp 30.04.2020 um 16:39

Alles gut, immer einen kühlen Kopf bewahren und die Aufgabe in Ruhe mehrfach lesen und nicht gleich Panik schieben, wenn man es beim ersten oder zweiten Mal lesen nicht direkt durchschaut.   ─   el_stefano 30.04.2020 um 16:41

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Mir ist nicht so ganz klar, wo da Fragen offen bleiben. Du musst das Integral ausrechnen. Dafür brauchst du die Stammfunktion. Um diese zu bestimmen, musst du den Funktionsterm zuerst ausmultiplizieren `f_a(x) = -ax^2 + a^2x`. Eine Stammfunktion davon ist `F_a(x) = -1/3 a x^3 + 1/2 a^2 x^2`, das Integral also
`int_0^2 f_a(x) dx = [-1/3 a x^3 + 1/2 a^2 x^2]_0^a = (-1/3 a * a^3 + 1/2 a^2 * a^2)- (-1/3 a * 0^3 + a^2 *0) = 1/6 a^4`

 

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