Uneigentliche Integrale
Bei uneigentlichen Integralen untersuchen wir Grenzwerte von bestimmten Integralen, wenn mindestens eine Grenze gegen Unendlich geht. Das Spannende: Manche unendliche Flächen haben trotzdem einen endlichen Inhalt!
Zum Beispiel betrachten wir ∫2∞x21dx. Um dieses zu lösen, berechnen wir zuerst das Integral mit einer variablen oberen Grenze K und bilden dann den Grenzwert:
∫2Kx21dx=[−x1]2K=−K1+21=21−K1
Für K→∞ ergibt sich: limK→∞(21−K1)=21. Die Fläche ist also endlich!
Merke: Bei uneigentlichen Integralen musst du immer prüfen, ob der Grenzwert existiert. Setze dazu K ein und beobachte, ob der Ausdruck mit wachsendem K konvergiert.
Anders sieht es bei ∫1∞x1dx aus. Hier erhalten wir limK→∞(ln(K)−ln(1))=limK→∞ln(K)=∞. Diese Fläche ist also unbegrenzt!
Bei Funktionen wie x32 müssen wir vorsichtig sein. Nach Integration erhalten wir [−x21]2K=41−K21, was für K→∞ den Wert 41 ergibt. Der Flächeninhalt ist also endlich und beträgt 41.