Matematické Fórum

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

#1 03. 10. 2023 20:33

robert2
Zelenáč
Příspěvky: 6
Reputace:   
 

interpretace určitého integrálu

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

 

#2 03. 10. 2023 21:18

Pomeranc
Příspěvky: 682
Pozice: student
Reputace:   10 
 

Re: interpretace určitého integrálu

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

 

#3 03. 10. 2023 21:27

check_drummer
Příspěvky: 4897
Reputace:   105 
 

Re: interpretace určitého integrálu

↑ 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.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#4 03. 10. 2023 22:17

robert2
Zelenáč
Příspěvky: 6
Reputace:   
 

Re: interpretace určitého integrálu

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

 

#5 04. 10. 2023 08:51

robert2
Zelenáč
Příspěvky: 6
Reputace:   
 

Re: interpretace určitého integrálu

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

 

#6 04. 10. 2023 20:03

check_drummer
Příspěvky: 4897
Reputace:   105 
 

Re: interpretace určitého integrálu

↑ 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.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#7 04. 10. 2023 20:34

robert2
Zelenáč
Příspěvky: 6
Reputace:   
 

Re: interpretace určitého integrálu

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 ?

Offline

 

#8 04. 10. 2023 20:52

Pomeranc
Příspěvky: 682
Pozice: student
Reputace:   10 
 

Re: interpretace určitého integrálu

↑ robert2:

Našla jsem pěkný materiál k Riemannovu integrálu: Odkaz .
Analogický příklad jako řešíš ty najdeš tu: Odkaz

Offline

 

#9 04. 10. 2023 21:05

Pomeranc
Příspěvky: 682
Pozice: student
Reputace:   10 
 

Re: interpretace určitého integrálu

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

 

#10 04. 10. 2023 21:56

robert2
Zelenáč
Příspěvky: 6
Reputace:   
 

Re: interpretace určitého integrálu

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

 

#11 04. 10. 2023 22:20 — Editoval Bati (04. 10. 2023 22:21)

Bati
Příspěvky: 2439
Reputace:   191 
 

Re: interpretace určitého integrálu

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

 

#12 05. 10. 2023 12:19

check_drummer
Příspěvky: 4897
Reputace:   105 
 

Re: interpretace určitého integrálu

↑ robert2:
Ne každý výraz může mít nějakou rozumnou interpretaci, ale můžeme se pokusit interpretovat intergál funkce V, zkusím se zamyslet.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#13 05. 10. 2023 13:04

robert2
Zelenáč
Příspěvky: 6
Reputace:   
 

Re: interpretace určitého integrálu

děkuji, takže jednotkou toho druheho integralu by mohl byt litr krat minuta, resp. litr lomeno minuta krat minuta na druhou, coz se pokrati na litr krat minuta ... ?

Offline

 

#14 06. 10. 2023 07:36

Bati
Příspěvky: 2439
Reputace:   191 
 

Re: interpretace určitého integrálu

↑ robert2:
[mathjax]L/s[/mathjax] prutok
[mathjax]L[/mathjax] objem
[mathjax]L.s[/mathjax] objem v prostorocasu

Offline

 

#15 06. 10. 2023 15:10 — Editoval Pomeranc (06. 10. 2023 15:12)

Pomeranc
Příspěvky: 682
Pozice: student
Reputace:   10 
 

Re: interpretace určitého integrálu

↑ 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

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson