Càlcul d'àrees sota una corba

Com trobar l'àrea compresa entre la gràfica d'una funció, l'eix OX i dues abscisses?

Per trobar una àrea compresa entre la gràfica d'una funció f(x), l'eix d'abscisses i les rectes x=a i x=b cal seguir els passos

1. Trobar els punts de tall de la gràfica de la funció amb l'eix d'abscisses resolent l'equació f(x)=0

2. Seleccionar d'entre els punts de tall obtinguts, aquells que es trobin en l'interval [a,b]. Imaginem que aquests són x1, x2 , x3 i x4

3. L'interval [a,b] queda dividit en altres intervals si col·loquem els valors anteriors : [a, x1], [x1, x2], [x2, x3], [x3, x4] i [x4, b]

4. Per a cada interval trobat hem d'esbrinar si la gràfica de la funció queda per sobre l'eix OX o per sota

5. En funció de si l'àrea obtinguda queda per sobre o per sota caldrà agafar la integral definida o canviar-li el signe.

Per exemple en el cas:

À r e a Leerzeichen t o t a l Leerzeichen gleich A unterer Index 1 plus A unterer Index 2 plus A unterer Index 3 plus A unterer Index 4 plus A unterer Index 5 gleich
Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen minus integral unterer Index a oberer Index x unterer Index 1 Ende oberer Index f linke klammer x rechte klammer d x Leerzeichen Leerzeichen plus Leerzeichen integral unterer Index x unterer Index 1 Ende unterer Index oberer Index x unterer Index 2 Ende oberer Index f linke klammer x rechte klammer d x Leerzeichen plus Leerzeichen integral unterer Index x unterer Index 2 Ende unterer Index oberer Index x unterer Index 3 Ende oberer Index f linke klammer x rechte klammer d x minus Leerzeichen integral unterer Index x unterer Index 3 Ende unterer Index oberer Index x unterer Index 4 Ende oberer Index f linke klammer x rechte klammer d x Leerzeichen plus Leerzeichen integral unterer Index x unterer Index 4 Ende unterer Index oberer Index b f linke klammer x rechte klammer d x Leerzeichen Leerzeichen

Exemple 1 :

Anem a trobar l'àrea compresa entre la gràfica de la funció f linke klammer x rechte klammer gleich x hoch drei minus 2 x im Quadrat minus x plus 2, l'eix d'abscisses i les rectes x = -2 i x = 1'5

1. f linke klammer x rechte klammer gleich 0 Leerzeichen rechtspfeil x hoch drei minus 2 x im Quadrat minus x plus 2 gleich 0 rechtspfeil x gleich minus 1 Komma Leerzeichen x gleich 1 Leerzeichen i Leerzeichen x gleich 2 Leerzeichen

2. Dels valors obtinguts agafem els valors x = -1 i x = 1

3. L'interval [-2,1'5] queda dividit en 3 intervals: [-2,-1], [-1,1] i [1,1'5] i per tant tindrem 3 àrees també: A unterer Index 1 Komma Leerzeichen A unterer Index 2 Leerzeichen i Leerzeichen A unterer Index 3

4. Per a cada interval trobat hem d'esbrinar si la gràfica de la funció queda per sobre l'eix OX o per sota. Per això busquem la imatge d'un valor de cada interval:

  • f linke klammer minus 1 apostroph 5 rechte klammer gleich minus 4 apostroph 38 rechtspfeil f linke klammer x rechte klammer Leerzeichen é s Leerzeichen n e g a t i v a Leerzeichen e n Leerzeichen l apostroph i n t e r v a l Leerzeichen linke eckige klammer minus 2 Komma minus 1 rechte eckige klammer
  • f linke klammer minus 0 apostroph 5 rechte klammer gleich 1 apostroph 88 rechtspfeil f linke klammer x rechte klammer Leerzeichen é s Leerzeichen p o s i t i v a Leerzeichen e n Leerzeichen l apostroph i n t e r v a l Leerzeichen linke eckige klammer minus 1 Komma 1 rechte eckige klammer
  • f linke klammer 1 apostroph 25 rechte klammer gleich minus 0 apostroph 42 rechtspfeil f linke klammer x rechte klammer Leerzeichen é s Leerzeichen n e g a t i v a Leerzeichen e n Leerzeichen l apostroph i n t e r v a l Leerzeichen linke eckige klammer 1 Komma 1 apostroph 5 rechte eckige klammer

5. Calculem el valor de les diferents àrees i finalment les sumemPer fer els càlculs el més exacte possible posarem 1,5= 3/2

A unterer Index 1 gleich minus integral unterer Index minus 2 Ende unterer Index oberer Index minus 1 Ende oberer Index f linke klammer x rechte klammer Leerzeichen d x gleich minus integral unterer Index minus 2 Ende unterer Index oberer Index minus 1 Ende oberer Index Klammer öffnen x hoch drei minus 2 x im Quadrat minus x plus 2 Klammer schließen Leerzeichen d x gleich minus eckige Klammern öffnen x hoch 4 geteilt durch 4 minus 2 mal x hoch drei geteilt durch 3 minus x im Quadrat geteilt durch 2 plus 2 x eckige Klammern schließen unterer Index minus 2 Ende unterer Index oberer Index minus 1 Ende oberer Index gleich minus eckige Klammern öffnen 1 Viertel minus 2 mal Zähler Klammer öffnen minus 1 Klammer schließen geteilt durch Nenner 3 Bruchergebnis minus 1 halber Bruch minus 2 minus Klammer öffnen 4 minus 2 mal Zähler linke klammer minus 8 rechte klammer geteilt durch Nenner 3 Bruchergebnis minus 2 minus 4 Klammer schließen eckige Klammern schließen gleich 59 geteilt durch 12 Leerzeichen Leerzeichen u n i t a t s im Quadrat

A unterer Index 2 gleich integral unterer Index minus 1 Ende unterer Index oberer Index 1 f linke klammer x rechte klammer Leerzeichen d x gleich integral unterer Index minus 1 Ende unterer Index oberer Index 1 Klammer öffnen x hoch drei minus 2 x im Quadrat minus x plus 2 Klammer schließen Leerzeichen d x gleich eckige Klammern öffnen x hoch 4 geteilt durch 4 minus 2 mal x hoch drei geteilt durch 3 minus x im Quadrat geteilt durch 2 plus 2 x eckige Klammern schließen unterer Index minus 1 Ende unterer Index oberer Index 1 gleich eckige Klammern öffnen 1 Viertel minus 2 mal 1 Drittel minus 1 halber Bruch plus 2 minus Klammer öffnen 1 Viertel minus 2 mal Zähler linke klammer minus 1 rechte klammer geteilt durch Nenner 3 Bruchergebnis minus 1 halber Bruch minus 2 Klammer schließen eckige Klammern schließen gleich 8 geteilt durch 3 Leerzeichen Leerzeichen u n i t a t s im Quadrat

A unterer Index 3 gleich minus integral unterer Index 1 oberer Index 1 Komma 5 Ende oberer Index f linke klammer x rechte klammer Leerzeichen d x gleich minus integral unterer Index 1 oberer Index 3 geteilt durch 2 Ende oberer Index Klammer öffnen x hoch drei minus 2 x im Quadrat minus x plus 2 Klammer schließen Leerzeichen d x gleich minus eckige Klammern öffnen x hoch 4 geteilt durch 4 minus 2 mal x hoch drei geteilt durch 3 minus x im Quadrat geteilt durch 2 plus 2 x eckige Klammern schließen unterer Index 1 oberer Index 3 geteilt durch 2 Ende oberer Index gleich minus eckige Klammern öffnen 81 geteilt durch 64 minus 2 mal 27 geteilt durch 24 minus 9 geteilt durch 8 plus 3 minus Klammer öffnen 1 Viertel minus 2 mal 1 Drittel minus 1 halber Bruch plus 2 Klammer schließen eckige Klammern schließen gleich 37 geteilt durch 192 Leerzeichen Leerzeichen u n i t a t s im Quadrat

À r e a Leerzeichen t o t a l gleich A unterer Index 1 plus A unterer Index 2 plus A unterer Index 3 gleich minus integral unterer Index minus 2 Ende unterer Index oberer Index minus 1 Ende oberer Index f linke klammer x rechte klammer Leerzeichen d x plus integral unterer Index minus 1 Ende unterer Index oberer Index 11 f linke klammer x rechte klammer Leerzeichen d x minus integral unterer Index 1 oberer Index 1 Komma 5 Ende oberer Index f linke klammer x rechte klammer Leerzeichen d x gleich 59 geteilt durch 12 plus 8 geteilt durch 3 Leerzeichen plus 37 geteilt durch 192 gleich Feld eingeschlossen 1493 geteilt durch 192 Leerzeichen u im Quadrat Ende