9.3 Anwendung: Flächenberechnung#
Mit dem Doppelintegral kann auch die Fläche eines Gebietes berechnet werden, das durch zwei Funktionen umrandet wird.
Lernziele#
Lernziele
Sie können mit einem Doppelintegral den Flächeninhalt einer Fläche \(A\) berechnen.
Anwendungen von Doppelintegralen#
Der Flächeninhalt kann mit der Formel
berechnet werden, also \(f(x,y)=1\).
Beispiel Doppelintegral zur Flächenberechnung#
Gesucht wird der Flächeninhalt \(A\), der durch die Umrandung der beiden Funktionen
und
entsteht. Aus dem letzten Kapitel wissen wir bereits, dass sich die beiden Funktionen in den Punkten \((-3,4)\) und \((2,-1)\) schneiden.
Fig. 22 Gesucht ist der schraffierte Flächeninhalt \(A\), der durch die Gerade \(f_o(x)=-x+1\) und die Parabel \(f_u(x)=x^2-5\) umrandet wird.#
Der Flächeninhalt \(A\) lässt sich mit dem Doppelintegral
berechnen.
Zuerst wird das innere Integral \(I(x)\) berechnet, indem nach \(y\) integriert wird:
Das innere Integral \(I(x) = -x^2-x+6\) wird nun in das äußere Integral eingesetzt und nach \(x\) integriert:
Damit gilt insgesamt