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Umfang durch Integration bestimmen

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Tags: Funktion, Integration, Umfang

 
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Terence89

Terence89 aktiv_icon

16:28 Uhr, 21.02.2013

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Hallo, ich stehe vor folgenden Problem (siehe Bild unten). Ich muss den Umfang einer Astroide (geometrisches Gebilde, ähnl wie eine Raute) ausrechnen. Das Ergebnis ist U=6a

Aber ich komme da nicht drauf. Die anderen Teilaufgaben gingen einfach von der Hand.


Aufg 13.8

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Funktion (Mathematischer Grundbegriff)
Kreis (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

05:16 Uhr, 22.02.2013

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Schon an Linienintegral gedacht ?
Terence89

Terence89 aktiv_icon

09:23 Uhr, 22.02.2013

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Mhm, das hilft mir immer noch nicht weiter. Wenn ich versuche das Integral zu lösen scheitere ich an 3 a cos ( x ) sin ( x ) d x . Das x soll in diesem Fall phi darstellen.

Die Grenzen sind ja auch klar, nämlich 0 und 2pi.

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anonymous

anonymous

09:46 Uhr, 22.02.2013

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Ausgehend von deinem Integral
3asin(φ)cos(φ)dφ
sin(φ)cos(φ)dφ=122sin(φ)cos(φ)dφ=12sin(2φ)dφ=12(-12)cos(2φ)=-14cos(2φ)

Ich habe bei meiner Rechnung -3asin(φ)cos(φ)dφ, vielleicht das Vorzeichen nochmals überprüfen.
Terence89

Terence89 aktiv_icon

09:57 Uhr, 22.02.2013

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Ja genau durch Additionstheoreme komme ich auch auf dein Ergebnis dann halt noch mit 3a multiplizieren und mit den Grenzen 0 und 2pi eingesetzt komme ich schließlich auf ( 6 / 4 ) a . Aber das ist ja nicht die Lösung. Irgendwo liegt der Fehler, aber ich kann den nicht ausmachen.

Antwort
anonymous

anonymous

10:15 Uhr, 22.02.2013

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Das Problem liegt darin, dass beim Intervall [0,2π] auch NEGATIVE Linienzüge vorkommen.
Integriere ich nur im Intervall [0,π2] und multipliziere ich das Ergebnis mit 4, so erhalte ich 6a.
Siehe Graph



Graph
Frage beantwortet
Terence89

Terence89 aktiv_icon

10:53 Uhr, 22.02.2013

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Danke dir, nun komme ich da auch drauf. ;)