lager:mathe:integral:stammfunkt
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| - | ====== | + | ====== |
| - | Die Begriffe | + | ===== Definition |
| - | Beispiel: | + | Die **Integration** ist die **Umkehrung der Differentation** (Ableitung). Zu einer gegebenen reellen Funktion $f(x)$ wird die differenzierter reelle **Stammfunktion $F(x)$** als $F'(x)=f(x)$ angegeben. |
| - | < | + | |
| - | <m> f´(x)= 4 x + 3 </m> | + | |
| - | An der Stelle x = 2 wäre demnach die Steigung von f(x):\\ | + | Formal dieser Zusammenhang wie folgt beschrieben: |
| - | <m> f´(2) = 2 * 2 + 3 = 7 </m> | + | |
| - | In der Integralrechnung wird ebenfalls von der f(x) ausgegangen. Durch die Integration wird eine neue Funktion | + | $\int{f(x) \cdot dx} = F(x)$ |
| - | Beispiel:\\ | + | sprich: **'' |
| - | < | + | |
| - | Dann lautet die Stammfunktion von f(x):\\ | + | ===== Zusammenhang zwischen Differentiation und Integration ===== |
| - | <m> F(x) = 2 / 3 x^3 + 3 /2 x^2 </m> | + | |
| - | Man kann also folgenden Zusammenhang festhalten: | + | Die Begriffe Integral, Stammfunktion und Ableitung hängen eng miteinander zusammen. In der Differentialrechnung wird die Ableitung genutzt, um von einer gegebenen Funktion $f(x)$ (der Stammfunktion) die Steigung an einer beliebigen Stelle x zu ermitteln. |
| - | <m> F´(x) = f(x) </m> | + | |
| - | Denn es gilt:\\ | + | In der Integralrechnung wird ebenfalls von der $f(x)$ ausgegangen. Durch die Integration wird eine neue Funktion $F(x)$ (die Stammfunktion bezogen auf $f(x)$) bestimmt, die die von $f$ und der x-Achse eingeschlossenen Fläche zwischen zwei Stellen x1 und x2 angibt. |
| - | <m> F´(x) = 2/3 * 3 x^(3-1) + 3/2 * 2 x^(2-1) = 2 x^2 + 3 x </m> | + | |
| + | ^Symbolik | ||
| + | |$\int$ | ||
| + | | | ||
| + | |$\frac{df}{dx}$ | ||
| + | |||
| + | ===== Integrationsregeln ===== | ||
| + | |||
| + | ==== Potenzregel ==== | ||
| + | |||
| + | $\int{x^n \cdot dx} = \frac{1}{n+1} \cdot x^{n+1} + C$\\ | ||
| + | mit $n \in \mathbb{N}$, | ||
| + | |||
| + | ==== Faktorregel ==== | ||
| + | |||
| + | $\int{k \cdot x^n \cdot dx} = k \cdot \int{ x^n \cdot dx} =\frac{k}{n+1} \cdot x^{n+1} + C$ | ||
| + | |||
| + | mit $n \in \mathbb{N}$, | ||
| + | |||
| + | ==== Konstantenregel ==== | ||
| + | |||
| + | $\int{k \cdot dx} = k \cdot \int{ x^0 \cdot dx} =\frac{k} \cdot x^{1} + C$ | ||
| + | |||
| + | mit $n \in \mathbb{N}$, | ||
| + | |||
| + | ==== Summenregel ==== | ||
| + | |||
| + | $\int{\left( f(x) + g(x) \right) \cdot dx} = \int{ f(x) \cdot dx} + \int{ g(x) \cdot dx} =F(x) + G(x) + C$ | ||
| + | |||
| + | mit $f(x), g(x)$ als zwei stetig integrierbare Funktionen. $C \in \mathbb{R}$ als Integrationskonstante | ||
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| + | ====== Beispiele ====== | ||
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| + | $f(x) = 2 x^2 + 3 x$ | ||
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| + | $f' | ||
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| + | An der Stelle x = 2 wäre demnach die Steigung von $f(x)$ : | ||
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| + | $f'(2) = 2 \cdot 2 + 3 = 7$ | ||
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| + | $f(x) = 2 x^2 + 3 x$ | ||
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| + | Dann lautet die Stammfunktion von $f(x)$: $F(x) = \frac{2}{3} \cdot x^3 + \frac{3}{2} \cdot x^2 + C$ | ||
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| + | Man kann also folgenden Zusammenhang festhalten: $F'(x) = f(x)$ | ||
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| + | Denn es gilt: $F'(x) = \frac{2}{3} \cdot 3 x^{(3-1)} + \frac{3}{2} \cdot 2 x^{(2-1)} = 2 x^2 + 3 x$ | ||
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| + | ⇒ **Weitere Informationen** zum oben beschriebenen Thema finden Sie hier: | ||
| + | ^ Buch ^ Verlag ^ Auflage ^ Druck ^ Seiten ^ | ||
| + | | Mathematik Technik Fachhochschulreife | Cornelsen | 1. Auflage | **1. Druck 2014** | 209 - 211 | | ||
| + | | Mathematik Technik Fachhochschulreife | Cornelsen | 1. Auflage | **2. Druck 2015** | | | ||
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