Streifenmodell unter und obersumme?

2 Antworten

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sieht doch schon gut aus:
Obersumme: Summe der Flächeninhalte der größeren Streifen (Rechtecke)
Untersumme: Summe der kleineren Rechtecke.

Bei Deiner streng monoton steigenden Funktion sind dazu immer die Breite und der größere (rechte) bzw. kleinere (linke) Funktionswert der Funktion notwendig.
Bei 8 Streifen hast Du dann die Breite 0,125 (1/8) - bei 16 dann 1/16 u.s.w.

Am Ende kommst Du drauf, dass die Obersumme immer kleiner, die Untersumme immer größer und der Grenzwert die Fläche unter der Funktion - das Integral ist ;-)

Viel Erfolg!

CS1997 
Fragesteller
 12.08.2018, 17:05

Vielen Dank!

ich weiß gar nicht wie ich aufschreiben soll...

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MistrF  12.08.2018, 17:21
@CS1997

a) aufmalen (zeichnen ;-) )
Wie Bild 1 nur die Streifen nur ein Kästchen breit.

b) bunt machen (wie Bild 1)

c) Flächeninhalt der Einzelstreifen rot bzw. grün aufschreiben

(1/8 * größter (rot) bzw. kleinster (grün) Funktionswert im Intervall )

d) addieren

oder
Bild 2 - bei 8 Streifen ist die Breite 1/8

also
Un = 8 (Anzahl Untersummen ist 8, weil 8 Streifen)

U8 = 1/8 * f(0/8) + 1/8 * f(1/8) + 1/8 * f(2/8) + .... + 1/8 * f(7/8)

Obersummen:

O8 = 1/8 * f(1/8) + 1/8 * f(2/8) + 1/8 * f(3/8) + .... + 1/8 * f(8/8)

nun ggf. ausklammern (so wie im zweiten Bild)

naja und dann wieder ausrechnen

das ganze dann für 16 und für 32 machen ;-)

oder für n

Un = 1/n * f(0/n) + 1/n * f(1/n) + 1/n * f(2/n) + .... + 1/n * f((n-1)/n)

;-)
Viel Erfolg!

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Bild zum Beitrag

Oh ich habe das jetzt so aufgeschrieben allerdings weiß ich nicht das Ergebnis von der unter und Obersumme aber habe trotzdem das aufgeschrieben, wie gesagt nicht auf das Ergebnis weil ich nicht weiß wie man das in den Taschenrechner ein gibt außerdem konnte ich das nicht so gut zeichnen weil die Zahlen so klein waren

 - (Mathematik, Erklärung, Flächeninhalt)
MistrF  12.08.2018, 21:38

Nein - bei Un - es sollte nach meiner Meinung U8 heißen - weil Un = 8 = ... kann ja nicht stimmen, da kommt ja nicht 8 raus.

Du hast das zweite Produkt falsch - ich hatte des Dir ja schon aufgeschrieben - für die Untersumme brauchst Du die linken (kleineren) Werte

U8 = 1/8 * f(0/8) + 1/8 * f(1/8) + 1/8 * f(2/8) + .... + 1/8 * f(7/8)

es beginnt mit f(0/8) endet als mit f(7/8)

beim zweiten Produjt bist Du verrutscht von 0/8 auf 2/8 statt 1/8
die O8 sieht gut aus

Die Zeichnung wird besser, wenn Du den Maßstab vergrößerst :
2cm entspricht 1/8

Im Taschenrechner wird es halt etwas aufwendig - erst ausklammern dann:

U8:

0,125 *(0² + 0,125²+0,25²+0,375²+0,5²+0,625²+0,75²+0,875²)

für O8 ist das ganze verschoben es geht bei 0,125² los und endet mit 1²

Viel Erfolg

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CS1997 
Fragesteller
 12.08.2018, 23:03
@MistrF

Für U8 habe ich 0,265625 raus.

für O8 ist das ganze verschoben es geht bei 0,125² los und endet mit 1²

was meinst du?:)

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MistrF  13.08.2018, 15:18
@CS1997

na

Untersumme

U8 = 1/8 * f(0/8) + 1/8 * f(1/8) + 1/8 * f(2/8) + .... + 1/8 * f(7/8)

geht bei f(0/8) also bei f(0) los
endet bei f(7/8) also bei f(0,875)

hingegen:

Obersummen:

O8 = 1/8 * f(1/8) + 1/8 * f(2/8) + 1/8 * f(3/8) + .... + 1/8 * f(8/8)

geht bei f(1/8) also bei f(0,125) los
endet bei f(8/8) also bei f(1)

die anderen Werte kommen in 1/8-Schritten dazwischen

Die Rechnung ist ansonsten die gleiche

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MistrF  13.08.2018, 15:25
@MistrF

Rechnung:

U8: 1/8 *( 0/64 + 1/64 + 4/64 + 9/64 + 16/64 + 25/64 + 36/64 + 49/64)
= 1/8 * (140/64) = 140/ 512 = 0,2734375

O8: 1/8 *( 1/64 + 4/64 + 9/64 + 16/64 + 25/64 + 36/64 + 49/64+ 64/64)
= 1/8 * (204/64) = 204/ 512 = 0,3984375

Du siehst auch hier, dass die Summanden um eins nach links verschoben sind (von oben nach unten) Unten wird vorn die 0/64 weggelassen und oben hinten die 64/64.

Viel Erfolg!

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CS1997 
Fragesteller
 13.08.2018, 16:55
@MistrF

Habe es gestern noch hinbekommen

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CS1997 
Fragesteller
 13.08.2018, 16:56
@CS1997

Vielen Dank nochmal !!! :)

sehr hilfreich

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MistrF  13.08.2018, 19:31
@CS1997

Sehr schön - und wenn Du das jetzt noch für 1/16 und 1/32 ... machst, dann sieht Du auch wie die monoton fallende Folge der Obersummen und die monoton steigende Folge der Untersummen sich einander annähern.
Der Grenzwert ist dann das Integral.
Dafür werden die Abstände / de Streifenbreiten ganz, ganz (infinitesimal) klein - und deshalb heißt das dann auch Infinitesimalrechnung ;-)

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CS1997 
Fragesteller
 13.08.2018, 22:39
@MistrF

Weißt du vielleicht wie man die andere Matheaufgabe löst ? Ich bin mir nämlich nicht sicher, ob das richtig ist

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