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Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung

Analysi

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Basiswissen


F'(x) = f(x) und F(x) = F(b)-F(a): der Hauptsatz besteht aus zwei Teilen. Der erster Teil ist: F'(x)=f(x). Der zweite Teil ist: Integral = F(b)-F(a). Das ist hier näher erklärt.



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Man sieht den allgemeinen Integralterm für f(x) in den Grenzen von a bis b.☛


Erster Teil: F'(x) = f(x)


  • F'(x)=f(x)
  • Das heißt, jede Stammfunktion F(x) abgeleitet ...
  • wieder die eigentliche Funktion f(x) gibt:
  • F(x) = x²+4 gibt abgeleitet F'(x) = 2x
  • F(x) = x²+5 gibt abgeleitet F'(x) = 2x
  • Zu f(x) gibt es verschiedene F(x).

Zweiter Teil: Integral = F(b)-F(a)


  • Der Hauptsatz bezieht sich immer auf eine Funktion f(x).
  • Der 2. Teil sagt, wie man aus irgendeiner Stammfunktion von f(x) immer ...
  • das bestimmte bestimmte Integral zwischen zwei Grenzen a und b berechnen kann.
  • Die zwei Grenzen meinen hier zwei x-Werte auf der x-Achse.
  • Die linke Grenze a darf auch 0 sein, aber auch jede andere Zahl.
  • Die linke Grenz a muss dabei kleiner sein als die rechte Grenze b.
  • Das Integral von a bis b ist dann dasselbe wie ...
  • Das Integral von 0 bis b minus das Integral von 0 bis a.

Zweiter Teil: wie man es rechnet


  • Man nimmt eine Funktion f(x) und bildet irgendeine Stammfunktion F(x).
  • Stammfunktion meint: jede Funktion F(x), die abgeleitet wieder f(x) gibt
  • Man hat zwei x-Zahlen als untere Grenze a und obere Grenze b.
  • a muss dabei immer die kleinere der beiden x-Zahlen sein.
  • Man berechnet das Integral nach der Formel: F(b)-F(a)
  • Das Ergebnis ist das bestimme Integral von f(x) von a nach b.
  • Das bestimmte Integral gibt die Flächenbilanz von a nach b.

Beispiel zweiter Teil


  • Gesucht: das bestimmte Integral von -1 bis 2
  • Die linke Grenze a ist die -1, das b ist die 2.
  • Man bildet eine Stammfunktion dazu: F(x)=0,5x²
  • Jetzt F(2)-F(-1) berechnen gibt 2-0,5=1,5.
  • Das bestimmte Integral von -1 bis 2 für f(x)=x ist also 1,5.

Synonyme