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Uneigentliche Integrale

Eine unbegrenzte Fläche, ein unendlich langer Körper und ein Leck, das versiegt.

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Die Fläche unter 8/x³

AFB I–II

Gegeben ist \(f(x)=\dfrac8{x^3}\) für \(x\ge1\).

Graph von f
xy123456712345678f
f(x) = 8/x³ für x ≥ 1
  1. Berechnen Sie \(\int_1^bf(x)\,\mathrm dx\) für \(b>1\).
  2. Ermitteln Sie den Inhalt der unbegrenzten Fläche unter dem Graphen für \(x\ge1\).
  3. Bestimmen Sie \(b\) so, dass die Fläche über \([1;b]\) 99 % der Gesamtfläche beträgt.
  4. Zeigen Sie, dass der unbegrenzte Körper, der bei Rotation des Graphen um die \(x\)-Achse entsteht, ein endliches Volumen hat, und geben Sie es an.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Stammfunktion \(-\tfrac4{x^2}\).
Hinweis zu Aufgabe b)
Grenzwert \(b\to\infty\).
Hinweis zu Aufgabe c)
\(4-\tfrac4{b^2}=3{,}96\).
Hinweis zu Aufgabe d)
\(f^2=\tfrac{64}{x^6}\).