Drehkörper - Volumen- und Mantelflächenberechnungen mittels Integralrechnung

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Die Berechnung der Bogenlänge ebener Kurven

Zur Herleitung der Berechnungsformel betrachten wir den Graphen (die "ebene Kurve") einer beliebigen (stetigen) Funktion f in einem Intervall [a ; b] zwischen zwei Punkten P und Q:


(Bildquelle: TCP 2001, CD zu: Mathematik Gymnasiale Oberstufe. PAETEC-Verlag )

Man setzt zunächst y=f(x).

Für das Bogenstück ds gilt nach dem Satz des Pythagoras:    (ds)2 » (dx)2 + (dy)2
Daraus ergibt sich:

Bildet man nun die Summe aller zwischen den Punkten P und Q liegenden Kurvenstücke ("Bogenstücke") und lässt ihre Anzahl durch immer feinere Unterteilung gegen ¥ gehen, so integriert man und man erhält für die Länge der Kurve:

Auf die Anwendung der Formel auf konkrete Beispielaufgaben wird verzichtet, da der Schwerpunkt des Selbstlernmaterials auf der Berechnung von Volumina und Mantelflächen bei Rotationskörpern liegt.

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