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Integration von x²: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:07 Di 25.04.2006
Autor: Kuebi

Aufgabe
Berechnen Sie [mm] \integral_{0}^{a}{x^{2} dx} [/mm] :=   [mm] \limes_{n\rightarrow\infty} \summe_{k=1}^{n}x_{k}^{2}(x_{k}-x_{k-1}) [/mm] mit [mm] x_{k} [/mm] =  [mm] \bruch{a}{n}k. [/mm]

Hallo ihr!

Hab für obige Aufgabe eine Lösung erstellt und würde mich freuen wenn jemand mal einen Blick darauf werfen würde! Vor allem ob sie soweit richtig und vollständig ist.

Also, als erstes hab ich [mm] x_{k} [/mm] =  [mm] \bruch{a}{k}n [/mm] in die Summe eingesetzt ...

[mm] \summe_{k=1}^{n}(\bruch{a}{n}k)^{2}(\bruch{a}{n}k-\bruch{a}{n}(k-1)) [/mm]

Dann Ausklammern, Zusammenfassen ...

[mm] \summe_{k=1}^{n}(\bruch{a}{n}k)^{2}\bruch{a}{n} [/mm]

Quadrat auflösen und zusammenfassen ...

[mm] \summe_{k=1}^{n}(\bruch{a^{3}}{n^{3}}k^{2} [/mm]

[mm] \bruch{a^{3}}{n^{3}} [/mm] vor die Summe ziehen ...

[mm] \bruch{a^{3}}{n^{3}}\summe_{k=1}^{n}k^{2} [/mm]

Summenformel anwenden und zusammenfassen ...

[mm] \bruch{a^{3}}{3}+\bruch{a^{3}}{2n}+ \bruch{a^{3}}{6n^{2}} [/mm]

Da n gegen Unendlich strebt bleibt nur über ...

[mm] \bruch{a^{3}}{3} [/mm]

Fertig! :-)

Sollte dieser Weg eine Prise Richtigkeit enthalten, ist mir noch nicht ganz klar, wo ich (offensichtlich unbewusst ;-) die Tatsache verwurstet habe, dass das Integral von 0 bis a geht!

Vielen Dank für eure Hilfe!

Lg, Kübi


        
Bezug
Integration von x²: Hinweis
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:43 Di 25.04.2006
Autor: Roadrunner

Hallo Kübi!


> [mm]\bruch{a^{3}}{n^{3}}\summe_{k=1}^{n}k^{2}[/mm]

[daumenhoch]

  

> Summenformel anwenden und zusammenfassen ...
>  
> [mm]\bruch{a^{3}}{3}+\bruch{a^{3}}{2n}+ \bruch{a^{3}}{6n^{2}}[/mm]

Hier habe ich etwas anderes raus ... wie lauten denn Deine Zwischenschritte?


> Da n gegen Unendlich strebt bleibt nur über ...  [mm]\bruch{a^{3}}{3}[/mm]

[ok] Das Ergebnis ist jedenfalls richtig!

  

> Sollte dieser Weg eine Prise Richtigkeit enthalten, ist mir
> noch nicht ganz klar, wo ich (offensichtlich unbewusst ;-)
> die Tatsache verwurstet habe, dass das Integral von 0 bis a
> geht!

Das steckt in dem Term [mm]x_{k} \ = \bruch{\blue{a}-\red{0}}{n}*k \ = \bruch{a}{n}*k[/mm] .


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
                
Bezug
Integration von x²: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:57 Di 25.04.2006
Autor: Kuebi

Hallo Roadrunner!

$ [mm] \bruch{a^{3}}{n^{3}}\summe_{k=1}^{n}k^{2} [/mm] $=$ [mm] \bruch{a^{3}}{3}+\bruch{a^{3}}{2n}+ \bruch{a^{3}}{6n^{2}} [/mm] $

> Hier habe ich etwas anderes raus ... wie lauten denn Deine Zwischenschritte?

Also ich habe für [mm] \summe_{k=1}^{n}k^{2} [/mm] folgendes gesetzt und dann mit  [mm] \bruch{a^{3}}{n^{3}} [/mm] multipliziert:

[mm] \summe_{k=1}^{n}k^{2} [/mm] =  [mm] \bruch{n^{3}}{3}+ \bruch{n^{2}}{2}+ \bruch{n}{6} [/mm]

Ausmultiplizieren und Kürzen ergibt dann mein Ergebnis, dass ich nochmal überprüft habe und sehr sicher bin dass es so stimmt *!?*

Vielen Dank für deine Mühe!

Lg, Kübi

Bezug
                        
Bezug
Integration von x²: andere Formeldarstellung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:00 Di 25.04.2006
Autor: Roadrunner

Hallo Kübi!


Du hast Recht, Dein Zwischenergebnis stimmt doch ... ich hatte mich etwas verwirren lassen durch Deine Darstellung der Summenformel [mm] $\summe_{k=1}^{n}k^2$ [/mm] .


Ich kenne diese Formel als:  [mm] $\summe_{k=1}^{n}k^2 [/mm] \ = \ [mm] \bruch{n*(n+1)*(2n+1)}{6}$ [/mm] .

Ausmultipliziert wird daraus aber genau Dein Term.


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
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