1. **Problem statement:**
Berechnen Sie den Flächeninhalt der Fläche zwischen den Kurven
$$f(x) = x^3 + x^2$$
und
$$g(x) = x^2 + x$$
über dem Intervall $$I = [-1.4, 1]$$.
2. **Schnittstellen bestimmen:**
Die Schnittstellen sind die Werte von $$x$$, für die $$f(x) = g(x)$$ gilt.
\begin{align*}
f(x) &= g(x) \\
x^3 + x^2 &= x^2 + x \\
x^3 + x^2 - x^2 - x &= 0 \\
x^3 - x &= 0 \\
x(x^2 - 1) &= 0 \\
x(x-1)(x+1) &= 0
\end{align*}
Die Schnittstellen sind also $$x = -1, 0, 1$$.
3. **Flächeninhalt berechnen:**
Der Flächeninhalt zwischen zwei Kurven $$f(x)$$ und $$g(x)$$ über einem Intervall $$[a,b]$$ ist
$$\int_a^b |f(x) - g(x)| \, dx$$.
4. **Vorzeichen von $$f(x) - g(x)$$ im Intervall prüfen:**
\begin{align*}
f(x) - g(x) &= (x^3 + x^2) - (x^2 + x) = x^3 - x \\
&= x(x^2 - 1) = x(x-1)(x+1)
\end{align*}
Im Intervall $$[-1.4, 1]$$:
- Für $$x < -1$$ ist $$f(x) - g(x) < 0$$
- Für $$-1 < x < 0$$ ist $$f(x) - g(x) > 0$$
- Für $$0 < x < 1$$ ist $$f(x) - g(x) < 0$$
5. **Integral aufteilen und Beträge berücksichtigen:**
\begin{align*}
\text{Fläche} &= \int_{-1.4}^{-1} |f(x) - g(x)| \, dx + \int_{-1}^{0} |f(x) - g(x)| \, dx + \int_{0}^{1} |f(x) - g(x)| \, dx \\
&= \int_{-1.4}^{-1} -(f(x) - g(x)) \, dx + \int_{-1}^{0} (f(x) - g(x)) \, dx + \int_{0}^{1} -(f(x) - g(x)) \, dx
\end{align*}
6. **Ausdruck für $$f(x) - g(x)$$ einsetzen:**
$$f(x) - g(x) = x^3 - x$$
7. **Integrale berechnen:**
\begin{align*}
\int x^3 - x \, dx &= \frac{x^4}{4} - \frac{x^2}{2} + C
\end{align*}
8. **Berechnung der einzelnen Integrale:**
\begin{align*}
I_1 &= \int_{-1.4}^{-1} -(x^3 - x) \, dx = \int_{-1.4}^{-1} (-x^3 + x) \, dx \\
&= \left[-\frac{x^4}{4} + \frac{x^2}{2}\right]_{-1.4}^{-1} \\
&= \left(-\frac{(-1)^4}{4} + \frac{(-1)^2}{2}\right) - \left(-\frac{(-1.4)^4}{4} + \frac{(-1.4)^2}{2}\right) \\
&= \left(-\frac{1}{4} + \frac{1}{2}\right) - \left(-\frac{3.8416}{4} + \frac{1.96}{2}\right) \\
&= \left(\frac{1}{4}\right) - \left(-0.9604 + 0.98\right) \\
&= 0.25 - 0.0196 = 0.2304
\end{align*}
\begin{align*}
I_2 &= \int_{-1}^{0} (x^3 - x) \, dx = \left[\frac{x^4}{4} - \frac{x^2}{2}\right]_{-1}^{0} \\
&= \left(0 - 0\right) - \left(\frac{1}{4} - \frac{1}{2}\right) = 0 - (-\frac{1}{4}) = \frac{1}{4} = 0.25
\end{align*}
\begin{align*}
I_3 &= \int_{0}^{1} -(x^3 - x) \, dx = \int_0^1 (-x^3 + x) \, dx = \left[-\frac{x^4}{4} + \frac{x^2}{2}\right]_0^1 \\
&= \left(-\frac{1}{4} + \frac{1}{2}\right) - 0 = \frac{1}{4} = 0.25
\end{align*}
9. **Gesamtfläche:**
$$\text{Fläche} = I_1 + I_2 + I_3 = 0.2304 + 0.25 + 0.25 = 0.7304$$
**Antwort:**
Die Fläche zwischen den Kurven $$f$$ und $$g$$ im Intervall $$[-1.4, 1]$$ beträgt ungefähr $$0.7304$$ Flächeneinheiten.
Fläche Zwischen Kurven 8E91B6
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.