Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
Mám problém s pochopením určitého integrálu, resp. s interpretací velikosti plochy pod křivkou v učitém intervalu. Příklad: Do prázdné nádrže přitéká voda konstantní rychlostí 1 litr za minutu. Tedy mám fci V(t)=t. Když chci spočítat přírůstek objemu za první 2min, tak určitý integrál v intervalu 0 až 2 (plocha pod křivkou) vyjde 2, což bych považoval logické, že v nádrži při rychlosti litr/min budou za 2min 2 litry. Ale když spočítám integrál v mezích 0 až 1, pak je to 1/2, nebo od 1 do 2 je to 3/2. Čekal bych, že už za první minutu tam bude litr. Jak pochopit vztah/význam plochy pod křivkou na uvedených intervalech vůči přitékajícímu objemu? Prosím o vysvětlení pokud možno pro blbce. děkuji.
Offline
Ahoj,
pro pochopení určitého integrálu jako interpretace plochy pod křivkou v určitém intervalu je asi nejlepší si přečíst definici Riemannova integrálu.
Nemyslím si, že u této úlohy je efektivní používat určitý integrál. Pro přírůstek stačí použít deltaV = V(t2)-V(t1).
Nechť funkce V(t) je objem vody v nádrži v čase t a funkce přírůstek(t1,t2) označuje přírůstek vody mezi časy t1 a t2
Rozhodně to nelze počítat (a proto to taky nevychází) jako [mathjax]přírůstek = V(t_{2})-V(t_{1})=\int_{t1}^{t2}V(t) dt[/mathjax],
kde je jasné, že levá rovnost je pravdivá, ale pravá obecně nikoliv.
Offline
↑ robert2:
Ahoj, musíš integrovat funkci F(t):=1 a ne tu tvojí funkci V, ta tvoje V už označuje, kolik tam, bude vody v čase t. Tedy V je už integrál z funkce F.
Offline
Ahoj,
1 bych chápal jako rychlost změny(růstu), tedy derivaci, jejíž integrací dostanu průběh té veličiny - tedy funkci V(t)=t, je jasné, že přírustek takové jednoduche lineární fce je zbytečné řešit integrálem, přesto jsem myslel, že integrál je použitelný na jakoukoliv (spojitou) fci a určitý funguje jako jakýsi speciání typ součtu na daném intervalu. Asi teda integruju už integrované. Co ale vlastně prakticky znamená např. plocha 1/2 tj. určitý integrál fce V(t)=t v intervalu od 0 do 1 ? Chápal jsem to jako vyjádření přírustku objemu na tom intervalu. Tedy jsem to pochopil asi blbě a půjdu si znova prostudovat teorii ať zbytečně nevotravuju. Každopádně děkuji všem za trpělivost.
Offline
Nebo bych formuloval otázku ještě jinak. Zapomeňme na chvíli, že chci určitým integrálem řešit tak trochu absurdní situaci jako konstantní přítok (kumulaci) do nádrže za určitou dobu. Mějme pouze fci V(t)=t. Co přesně znamená v kontextu těchto veličin plocha pod křivkou (přímkou) v určitém intervalu t0...t1 ? (objemu to jak se zdá tak nějak neodpovídá). Četl jsem definici Riemannova integrálu na několika zdrojích ale nikde nenacházím žadný jednoduchý praktický příklad na konrétních veličinách jako třeba v příkladu co jsem vymyslel výše (možná blbě). Co ta plocha představuje za veličinu a v jakých je jednotkách (v tomto příkladě), čekal jsem litry ale když to číselně na jednotlivých úsecích neodpovídá... Děkuji za trpělivost.
Offline
↑ robert2:
Pokud nepracuješ s nějakými fyzikálními jednotkami, tak asi nejde říct čemu odpovídá ta plocha - je to prostě plocha pod křivkou - v nějakých čtverečných jednotkách. Tedy pokud jednotky na osách x,y jsou metry, pak ta plocha je v metrech čtverečních.
Offline
↑ robert2:
Našla jsem pěkný materiál k Riemannovu integrálu: Odkaz .
Analogický příklad jako řešíš ty najdeš tu: Odkaz
Offline
robert2 napsal(a):
no myslel jsem pro tu funkci z prikladu V(t)=t, tedy na ose x je cas v minutach a na ose y objem v litrech. Urcity integral (plocha pod primkou) od 0 do 1 je 1/2 ceho ?
Toto je spíš dotaz na fyzika než na matematika a já fyzik tedy nejsem.
Myslím si, že pokud počítáš plochu pod funkcí, tak když jednotky na svislé i vodorovné ose jsou stejné, tak tím pádem
máš i jednotky pro vypočtenou plochu. Co se týká té nádrže, tak záleží v jakých jednotkách hodláš počítat ten objem,
to ti integrál sám o sobě nepoví.
Offline
Aha, analogicky z toho prikladu z odkazu jsem vyvodil ze priteklou vodu spocitam jako urcity integral z te konstantni rychlosti pritekani a to je 1 (v prikladu v odkaze maji akorat pritekane mnozstvi vyjadrene nejakou slozitejsi fci a navic tam maji odtok), tedy je to jak psal check_drummer. Pak urcity integral pro interval 0 az 1 vychazi 1, od 0 do 2 je to 2, a treba od 2 do 3 zas 1, vse v litrech coz sedi. Tedy V(t)=t uz je integral a nesmyslne jsem integroval integral a tim jsem dostal nevimco ale rozhodne ne pritekle litry za cas. Ted bych jeste rad pochopil co je to to nevimco. Kazdopadne dekuji za objasneni primarniho problemu s pritekajici vodou. Resenim bylo integrovat rychlost pritekani, tedy 1.
Offline
Ahoj ↑ robert2:,
na integral se muzes taky divat jako na prumer dane funkce pres nejakou mnozinu Q krat velikost te mnoziny, protoze trivialne plati
[mathjax]\int_Qf=\int_Q(\frac1{|Q|}\int_Qf)[/mathjax]
Z toho taky plyne ze jednotky integralu jsou jednotky f krat jednotky v Q.
Offline
↑ robert2:
Ne každý výraz může mít nějakou rozumnou interpretaci, ale můžeme se pokusit interpretovat intergál funkce V, zkusím se zamyslet.
Offline
↑ robert2:
[mathjax]L/s[/mathjax] prutok
[mathjax]L[/mathjax] objem
[mathjax]L.s[/mathjax] objem v prostorocasu
Offline
↑ robert2:
Alespoň, jak jsem pochopila to, co psal Bati:
Máme [mathjax]V=\int_{Q}^{}f[/mathjax] .
Q je čas, který je v minutách . f je průtok, který je v litech za minutu resp. l/min .
Tedy [mathjax][V] = [Q] * [f] = min*(l/min)=l[/mathjax] .
Offline