TU Wien:Analysis VU (diverse)/Übungen 2024S/Beispiel 280
Bestimmen Sie den Wert der folgenden Integrale näherungsweise auf 3 Dezimalstellen (ohne und mit Computer).
Hinweis: Entwickeln sie den Integranden in eine Taylorreihe. Wieviel Terme sind nötig, um die gewünschte Genauigkeit zu erzielen?
{{Beispiel|1=
Angabetext
}}
oder
{{Beispiel|
Angabetext
}}
zu (im Falle einer korrekten, unverifizierten Lösung "solved". Auch möglich "unsolved", "wrong", "verified_by_tutor". Alle möglichen Werte sind hier: Vorlage:Beispiel dokumentiert.)
{{Beispiel|status=solved|1=
Angabetext
}}
SS 08 Beispiel 57
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Lösungsvorschlag von Oliver
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Entwickeln der Taylorreihe von als Grundlage:
ab hier wiederholt sich das Ganze wieder
ergibt von der Stelle 0 weg:
Einsetzen der ursprünglichen Angabe in die Taylorreihenentwicklung vom sinus ergibt:
jetzt kann man die einzelnen Terme getrennt integrieren:
1. Term:
2. Term:
3. Term:
4. Term: (vernachlässigbar)
Diese Näherung ist auf 3 Dezimalstellen noch nicht ausreichend genau.
Näherung für 3 Dezimalstellen Genauigkeit reicht in dem Fall mit 3 Taylor-Polynome:
Vergleich mit genauerer Näherung:
Lösung mittels TI Voyage 200:
-> obige Lösung ist daher mit 3 Termen ausreichend.
Lösung SS08
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]lt Prof Urbanek
Die Taylorreihe für
x wird dann durch u² ersetzt und die Reihe sieht dann wie folgt aus:
Die einzelnen Terme sind dann nacheinander wie folgt zu integrieren:
ausgewertet bei 0 sind alle Terme 0, bei 1 ausgewertet sind sie
Die ersten 3 Terme ergeben 0,473, nun müßte noch der Fehler abgeschätzt werden.
Der Wert konvergiert zwischen und
bzw. der Fehler zwischen und ist kleiner als 0,00014, somit paßt 0,473 und 3 Terme reichen.
Hapi
Links
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Taylorreihe, trigonometrische Funktionen
Informatik-Forum Informatik-Forum Beispiel 57 SS08