= ${\left[-\frac{1}{9}{\left(3x-4\right)}^{-3}\right]}_2^4$

= ${\left[-\frac{1}{9{\left(3x-4\right)}^3}\right]}_2^4$

$=$ $-\frac{1}{9{\left(3\cdot 4-4\right)}^3}+\frac{1}{9{\left(3\cdot 2-4\right)}^3}$

= $-\frac{1}{9{\left(12-4\right)}^3}+\frac{1}{9{\left(6-4\right)}^3}$

= $-\frac{1}{9\cdot 8^3}+\frac{1}{9\cdot 2^3}$

= $-\frac{1}{9}\cdot \left(\frac{1}{512}\right)+\frac{1}{9}\cdot \left(\frac{1}{8}\right)$

= $-\frac{1}{4608}+\frac{1}{72}$

= $-\frac{1}{4608}+\frac{64}{4608}$

= $\frac{7}{512}$

= ${\left[-4{\left(x-1\right)}^{-1}\right]}_3^4$

= ${\left[-\frac{4}{x-1}\right]}_3^4$

$=$ $-\frac{4}{4-1}+\frac{4}{3-1}$

= $-\frac{4}{3}+\frac{4}{2}$

= $-4\cdot \left(\frac{1}{3}\right)+4\cdot \left(\frac{1}{2}\right)$

= $-\frac{4}{3}+2$

= $-\frac{4}{3}+\frac{6}{3}$

= $\frac{2}{3}$

= ${\left[2x^2\right]}_0^u$

$=$ $2u^2-2\cdot 0^2$

= $2u^2-2\cdot 0$

= $2u^2+0$

= $2u^2$

Diese Integralfunktion soll ja den Wert $\mathrm{12,5}$ annehmen, deswegen setzen wir sie gleich :

Da u= $-\mathrm{2,5}$ < 0 ist u= $\mathrm{2,5}$ die einzige Lösung.

Wir berechnen den Mittelwert mit der üblichen Formel:

= $\frac{1}{\pi }$ ${\left[\frac{5}{2}\cdot \sin \left(2x-\frac{3}{2}\pi \right)\right]}_{\frac{1}{2}\pi }^{\frac{3}{2}\pi }$

$=$ $\frac{1}{\pi }·\left(\frac{5}{2}\cdot \sin \left(2\cdot \left(\frac{3}{2}\pi \right)-\frac{3}{2}\pi \right)-\frac{5}{2}\cdot \sin \left(2\cdot \left(\frac{1}{2}\pi \right)-\frac{3}{2}\pi \right)\right)$

= $\frac{1}{\pi }·\left(\frac{5}{2}\cdot \sin \left(\frac{3}{2}\pi \right)-\frac{5}{2}\cdot \sin \left(-\frac{1}{2}\pi \right)\right)$

= $\frac{1}{\pi }·\left(\frac{5}{2}\cdot \left(-1\right)-\frac{5}{2}\cdot \left(-1\right)\right)$

= $\frac{1}{\pi }·\left(-\frac{5}{2}+\frac{5}{2}\right)$

= $\frac{1}{\pi }·0$

= 0

= ${\left[-\frac{1}{3}{\left(-3x+3\right)}^{-1}\right]}_3^u$

= ${\left[-\frac{1}{3\left(-3x+3\right)}\right]}_3^u$

$=$ $-\frac{1}{3\left(-3u+3\right)}+\frac{1}{3\left(-3\cdot 3+3\right)}$

= $-\frac{1}{3\left(-3u+3\right)}+\frac{1}{3\left(-9+3\right)}$

= $-\frac{1}{3\left(-3u+3\right)}+\frac{1}{3\left(-6\right)}$

= $-\frac{1}{3\left(-3u+3\right)}+\frac{1}{3}\cdot \left(-\frac{1}{6}\right)$

= $-\frac{1}{3\left(-3u+3\right)}-\frac{1}{18}$

Für u → ∞ gilt: A(u) = $-\frac{1}{3\left(-3u+3\right)}-\frac{1}{18}$ → $0-\frac{1}{18}$ = $-\frac{1}{18}$ ≈ -0.056

Für den Flächeninhalt (immer positiv) gilt also I = 0.056

Der maximale Bestand (Höhe des Fahrstuhls) wird zu dem Zeitpunkt erreicht, an dem die Änderungsrate vom Positiven ins Negative wechselt, also wenn die Zunahme in eine Abnahme übergeht.
Wir suchen also eine Nullstelle von f mit Vorzeichenwechsel + nach -.

Wir wissen nun, dass zum Zeitpunkt t = 2 der Bestand (Höhe des Fahrstuhls) maximal ist.
Über die Fläche unter der Kurve können wir den gesamten Zuwachs bis zu diesem Zeitpunkt berechnen:

= ${\left[-\frac{1}{6}{x}^3+2x\right]}_0^2$

$=$ $-\frac{1}{6}\cdot 2^3+2\cdot 2-\left(-\frac{1}{6}\cdot 0^3+2\cdot 0\right)$

= $-\frac{1}{6}\cdot 8+4-\left(-\frac{1}{6}\cdot 0+0\right)$

= $-\frac{4}{3}+4-\left(0+0\right)$

= $-\frac{4}{3}+\frac{12}{3}+0$

= $\frac{8}{3}$

Der Zuwachs von Beginn bis zum Zeitpunkts des maximalen Bestands beträgt somit 2,667 m

Wenn der maximale Bestand (Höhe des Fahrstuhls) aber 45 m ist müssen ja zu Beginn bereits 45 m - 2,667 m ≈ 42,333 m vorhanden gewesen sein.

Der Anfangs-Höhe des Fahrstuhls betrug demnach B₀ = 42,333 m.

Man erkennt schnell, dass von 0 bis 1 die Geschwindigkeit des 1. Radfahrers über der Geschwindigkeit des 2. Radfahrers liegt, so dass hier der Vorsprung des 1. Radfahrers zunimmt.

Von 1 bis 7 liegt dann die Geschwindigkeit des 2. Radfahrers über der Geschwindigkeit des 1. Radfahrers, so dass hier der Vorsprung des 1. Radfahrers abnimmt.

Von 7 bis 10 liegt dann wieder die Geschwindigkeit des 1. Radfahrers über der Geschwindigkeit des 2. Radfahrers, so dass hier der Vorsprung des 1. Radfahrers wieder zunimmt.

Die Werte der Zunahme (bzw. Abnahme) kann man an der Fläche zwischen den Kurven abzählen:
von 0 bis 1: ca. 1.1 Meter
von 1 bis 7: ca. -12 Meter

1. Zeitpunkt des kleinsten Bestands

   Da zwischen 0 und 1 weniger Zuwachs abzulesen ist als die Abnahme zwischen 1 und 7, ist der Zeitpunkt mit dem geringsten Bestand wenn die Zuwachsrate wieder größer wird als die Abnahmerate, also bei t = 7 s.

2. Anfangsbestand

   Da der Vorsprung des 1. Radfahrers zwischen t = 0 und seinem Tiefstand bei t = 7 (bevor es danach wieder zunimmt) erst 1.1 Meter zu- und dann wieder 12 Meter abgenommen hat, also insgesamt um |1.1-12| = 10.9 Meter weniger wurde, muss es beim Beobachtungsbeginn t = 0 bereits 9.1+10.9 = 20 Meter betragen haben.