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4.3c Kreis und Trapeze

Der obere Halbkreis ist als Linie gesehen der Graph der Funktion über dem Intervall [-1, 1]. Bei der Fläche geht es dann um den Bereich zwischen diesem Graphen und der x-Achse. Der untere Halbkreis wird entsprechend durch  beschrieben. Wir unterteilen nun das Intervall [-1, 1] in k gleichgroße Teile und erhalten für den Vollkreis n = 2k Sehnentrapeze (k Sehnentrapeze für den oberen Halbkreis, etwas hervorgehoben, und k für den unteren). Mit dem Schieberegler k kann nun die Anzahl dieser Streifen verändert werden.

  1. Notieren Sie in einer Tabelle die Flächeninhalte für k = 2, 10, 50, 250, 500, 1000 (also n = 4, 20, 100, …)  und beobachten Sie, wie sich die Werte stabilisieren. Wie lautet der auf den ersten drei Dezimalstellen stabile Wert?
  2. k 2  10 50 250 500  1000
    n 4  20  100 500 1000  2000 
    Flächeninhalt Trapezsumme 
    Vergleichen Sie dies mit den Ergebnissen aus Aufgabe 3a.

Hinweis: Dieser Ansatz mit Trapezsummen (oder mit Rechtecksummen) erfüllt die Forderung nach Durchgängigkeit und Fortsetzbarkeit von Vorstellungen und ist eine Vorbereitung für die Ideen der Integralrechnung.