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Hey Leute ich versuche gerade eine Aufgabe zu lösen:

Die Aufgabe lautet:

es sei A das Dreieck in der xy-Ebene mit den Eckpunkten (0,0) , (2,0) ,(1,1).Skizzieren Sie A ( das ist schon getan)

und berechnen Sie das zweidimensionale Integral \( \int\limits_{A}^{} \) y dA auf zwei Arten: Der Integrationsbereich wird a) als x-Normalbereich b) als y-Normalbereich dargestellt.

Also mein Ansatz \( \int\limits_{0}^{2} \) \( \int\limits_{0}^{1} \) xy dx dy und dann integrieren aber irgendwie stört mich der Normalbereichsbegriff.Damit kann ich nichts anfangen,weil ich davon nichts gehört habe.


Ich wäre über jede Hilfe dankbar!


Danke im Voraus


Gruß

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Hallo,

ich nehme an, dies ist der Aufgabentext:

berechnen Sie das zweidimensionale Integral \( \int\limits_{A}^{} \) y dA

Dann ist Dein Ansatz

Also mein Ansatz \( \int\limits_{0}^{2} \) \( \int\limits_{0}^{1} \) xy dx dy ...

schon falsch, denn die Funktion \(f\) über der xy-Ebene ist lt. Aufgabe \(f(x,y)=y\) und nicht \(f(x,y)=xy\).

aber irgendwie stört mich der Normalbereichsbegriff.Damit kann ich nichts anfangen,weil ich davon nichts gehört habe.

ich auch nicht. Jedoch stellt sich bei den mehrdimensionalen Integrationen immer die Frage über welche Richtung die Hauptintegrationsrichtung läuft.

Ich interpretiere 'x-Normalbereich' mal so, dass es heißt:$$\int\limits_A y \,\text dA =\int\limits_x\int\limits_y y\,\text dy\,\text dx$$und entsprechend 'y-Normalbereich' als$$\int\limits_A y \,\text dA =\int\limits_y\int\limits_x y\,\text dx\,\text dy$$Dazu schau Dir mal dieses Bild an:

blob.png

Wenn die Hauptrichtung die X-Richtung ist, muss ich mir über den blauen Bereich Gedanken machen. Und es wird auch klar, dass man in diesem Fall das Integral zweiteilt, weil die Integrationsgrenzen von \(y\) sich an der Stelle \(C\) ändern.$$\int\limits_A y \,\text dA = \int\limits_{x=0}^{1}\int\limits_{y=0}^{y=x} y \,\text dy\,\text dx + \int\limits_{x=1}^2 \int\limits_{y=0}^{y=2-x}y\,\text dy\,\text dx$$


Ist die Y-Richtung die Hauptintegrationsrichtung. Dann verlaufen die Grenzen des inneren Integrals zwischen den Seiten \(AC\) bis \(BC\).

blob.png

Hier kommt man mit einem Integral hin$$\int\limits_A y \,\text dA = \int\limits_{y=0}^1\int\limits_{x=y}^{x=2-y}y \,\text dx\,\text dy$$

Schau Dir das mal an. Und falls Du doch nicht zurecht kommst, so melde Dich bitte.

Gruß Werner

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Vielen Dank!

Okey hier habe ich genau 1 raus ich versuche es jetzt mal für den y-Normalbereich.Da müsste das selbe Ergebnis rauskommen.

Die Grenzen bleiben gleich, aber werden nur vertauscht nehme ich an.

Okey hier habe ich genau 1 raus

ich habe es selber nicht gerechnet, aber mein Ingenieurdaumen sagt, dass \(1/3\) raus kommt !?

Die Grenzen bleiben gleich, aber werden nur vertauscht nehme ich an.

Nein - die Grenzen bleiben nicht gleich; ich habe die Antwort noch mal erweitert. Mache Dir eine Zeichnung!

Ich habe es zweimal gerechnet und komme immer wieder auf 1 ich weiß sich nicht warum.Die Grenzen stimmen ja-->integrieren-->Grenzen einsetzen


meine Stammfubktionen sind

[\( \frac{1}{3} \)x3 ]0 1(Grenze) + [ x2-\( \frac{1}{3} \) x3 ] 1 2 (Grenze)

meine Stammfunktionen sind[\( \frac{1}{3} \)x^3 ]0 1(Grenze) + [ x2-\( \frac{1}{3} \) x^3 ] 1 2 (Grenze)

Du hast da den Faktor \(1/2\) bei der Integration über \(y\) unterschlagen. Außerdem wäre dann das erste Integral \(1/3\) und das zweite \(2/3\) .. die müssen aber beide gleich sein! Warum?

Hier meine Rechnung:$$\begin{aligned} \int\limits_A y \,\text dA &= \int\limits_{x=0}^{1}\int\limits_{y=0}^{y=x} y \,\text dy\,\text dx + \int\limits_{x=1}^2 \int\limits_{y=0}^{y=2-x}y\,\text dy\,\text dx\\ &= \int\limits_{x=0}^{1}\left[\frac 12y^2 \right]_{y=0}^{y=x} \,\text dx + \int\limits_{x=1}^2 \left[\frac 12y^2 \right]_{y=0}^{y=2-x}\,\text dx\\ &= \int\limits_{x=0}^{1}\frac 12x^2 \,\text dx + \int\limits_{x=1}^2 \frac 12(2-x)^2\,\text dx\\ &=\left[\frac 16x^3\right]_{x=0}^{1} + \left[-\frac16(2-x)^3\right]_{x=1}^2\\ &= \frac 16 + \left( \underbrace{0}_{x=2} - \left(\underbrace{-\frac 16}_{x=1}\right)\right)\\ &= \frac13 \end{aligned}$$es geht doch nichts über eine gute Schätzung vor der Rechnung ;-)

Yo stimmt, ich habe es jetzt korrigiert und versucht nochmal selber zu rechnen und komme auch endlich auf 1/3.

Vielen Dank !

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