Graphische Integration

Graphische Integration ist eine graphische Verfahrensweise, um die als Kurve AB (s. Abbildung) gegebene Funktion y = f(x) zu integrieren, d.h. das Integral , das die Größe der Fläche M0ABN angibt, graphisch zu berechnen.

Bild

  1. Das Intervall wird durch die Punkte
    (8.55a)

    in 2n gleiche Teile eingeteilt, wobei das Ergebnis um so genauer ausfällt, je größer die Anzahl der Teilungspunkte ist.

  2. In den Teilungspunkten
    (8.55b)

    werden Lote bis zum Schnitt mit der Kurve errichtet. Die so gewonnenen Ordinatenwerte werden als Strecken auf der y-Achse abgetragen.

  3. Auf der negativen x-Achse wird eine Strecke von beliebiger Länge abgetragen, und der Punkt P wird mit den Punkten verbunden.
  4. Durch den Punkt M0 wird eine Parallele zu PA1 gezogen. Diese schneidet die im Teilungspunkt x1 errichtete Senkrechte im Punkt . Durch den Punkt M1 wird die Parallele zu PA2 gezogen. Diese schneidet die im Teilungspunt x2 errichtete Senkrechte im Punkt , usw. bis der Punkt Mn erreicht ist.
    Zahlenmäßig ist das zu berechnende Integral gleich dem Produkt aus den Längen der Strecken und :
    (8.56)

    Mit Hilfe der beliebig wählbaren Strecke werden die Ausmaße der Zeichnung bestimmt; je kleiner die zulässigen Abmessungen der Zeichnung sind, desto größer ist zu wählen. Für ergibt sich , und der Polygonzug entspricht angenähert dem Kurvenbild der Stammfunktion von , d.h. dem unbestimmten Integral .