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M72 – Untersumme und Obersumme für die Fläche zwischen Funktion und x-Achse

Wir wollen die Fläche zwischen Funktion

und x-Achse durch Ober- und Untersumme (Anzahl der Rechtecke = 14) begrenzen:


Wenn man einfach die Untersummenfunktion anwendet, bekommt man für die negativen Werte leider die „falschen“ Rechtecke (nämlich die umschriebenen, statt der eingeschriebenen … weil kleiner hier zwar mathematisch korrekt interpretiert wird, wir jedoch die betragsmäßig kleineren bräuchten):


Um dieses Problem zu umgehen, ist es am einfachsten, wenn man die negativen Bereiche des Graphen einfach „nach oben klappt“ … das funktioniert mit der Betragsfunktion:
Diese wendet man am besten gleich bei der Funktion an, dann hat man auch die Graphik entsprechend angezeigt:


der Befehl muss nicht geändert werden, gibt aber jetzt den richtigen Wert aus!

Genauso funktioniert die Obersumme:


Die Fläche beträgt ca. 6.70346 und kann durch eine Erhöhung der Rechteckanzahl angenähert werden:
Erhöht man die Anzahl der Rechtecke auf 2000, so kommt man schon ziemlich gut auf die Fläche:


Hinweis: b = Integral ist die exakte Fläche

 

 

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