Flächeninhalt zwischen Funktionsgraphen

Thema: Flächeninhalt zwischen Funktionsgraphen
Rechner: CAS Rechner
Aufgabe: Brückenbögen

Aufgabenstellung: 

Der innere Teil eines Brückenbogens kann durch die Funktion f beschrieben werden. Der äußere Teil des Brückenbogens kann durch die Funktion g beschrieben werden.

\(f(x)=-3125{x}^{2}+4225x-825\)

\(x, f(x), g(x)…\) Koordinaten in m

 

  • Berechnen Sie die Spannweite a (siehe obige Grafik) des inneren Teils des Brückenbogens. 
  • Berechnen Sie den höchsten Punkt des inneren Teils des Brückenbogens.
  • Berechnen Sie den Flächeninhalt zwischen den beiden Teilen des Brückenbogens und der x-Achse (umgeformte Aufgabenstellung).

Lösungsschritte: 

  1. Gib die Funktion f in die Eingabezeile im Algebra-Fenster im CAS Rechner ein.
  2. Verwende den Nullstellen Befehl, um die Nullstellen von f zu ermitteln.
  3. Berechne die Spannweite, indem du die x-Werte der Nullstellen in der Eingabezeile subtrahierst.
  4. Den höchsten Punkt des inneren Teils des Brückenbogens kannst du mit dem Extremum Befehl berechnen. 
  5. Um die Funktionsgleichung der Funktion g zu bestimmen, kannst du die Punkte \(A=(10,0), B=(60,0)\) und \(C=(35,5)\) einzeichnen und mit dem Befehl TrendPoly die Funktionsgleichung aufstellen: TrendPoly(A,B,C,2)

  6. Klick auf das 3-Punkte-Menü, um der neuen Funktion eine Beschriftung hinzuzufügen, damit du dann mit der Funktion weiterrechnen kannst.
  7. Berechne die bestimmten Integrale mit dem Integral Befehl. 
    Hinweis: Du kannst die Integrale einzeln berechnen, dann werden sie in der Grafik-Ansicht eingezeichnet. Wenn du gleich die Differenz der Integrale berechnest (in einer Zeile), werden die einzelnen Integrale nicht eingezeichnet.

Applet: https://www.geogebra.org/m/ramrwgbq

 

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