Gesucht ist die Lösung einer Klausuraufgabe Mathematik!?

Es geht da um eine Aufgabe, die uns mal von unserem Mathe-Prof gestellt wurde.

Gegeben ist eine Sinuskurve im Intervall von 0 bis π, also abgebildet ist der positive Teil der Sinuskurve. Es ist jetzt eine Gerade durch den Ursprung so zu legen, dass die Fläche unter der Geraden und der Sinuskurve 2/3FE (Flächeneinheiten) beträgt. Wie lautet die Gleichung der Gerade und wo schneidet sie die Sinuskurve?

2007-06-16T12:48:47Z

Gleichung der Sinuskurve ist:

y1 = sin(x)

Gleichung der Geraden ist:

y2 = ax

2007-06-16T16:21:09Z

Sieht gut aus und entspricht auch meinen Überlegungen. Dass die Lösung nur numerisch abläuft war mir auch klar.

Y1 = -cos(x)
Y2 = ½ax²

Y1 = -cos(π) - cos(xa)

und hier stutze ich etwas, denn cos(π) = -1, also hat das zweite Integral doch als Ergebnis

Y1 = -(-1) - cos(xa) = 1 - cos(xa)

also demnach doch

½sin(xa)*xa + 1 - cos(xa) = 2/3

2007-06-17T00:23:53Z

Habe meinen faux pas gerade bemerkt, deine Herleitung stimmt natürlich.

lughani2007-06-16T13:41:10Z

Beste Antwort

Hübsche Aufgabe!
Es ist a=0,56584... x_a= 2,70434...
Lösungsweg: x_a sei der Schnittpunkt der Geraden und der Sinusfunktion. Man integriert ax von 0 bis x_a und sin(x) von x_a bis pi, ersetzt im Ergebnis a=sin(x_a)/x_a und erhält die Gleichung
1/2 sin(x_a)*x_a+1+cos(x_a)=2/3
die man nun noch numerisch löst, exakt geht nicht.

Hüseyin2007-06-16T14:23:30Z

genau so.. ich stimme lughani zu ;)