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lineares Integral berechnen

Beispiel:

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Im Schaubild sieht man den Graph der Funktion f. Berechne mit Hilfe des Schaubilds 0 9 f(x) x .

Lösung einblenden

0 9 f(x) x gibt den orientierten (also mit Vorzeichen behafteten) Flächeninhalt zwischen dem Graph der Funktion f und der x-Achse an.

Um diesen aus dem Schaubild zu berechnen unterteilen wir die Fläche in Rechtecke, Parallelogramme und ggf. Dreiecke:

I1 = 0 3 f(x) x : Dreiecksfläche I1 = (3 - 0) ⋅ 3 2 = 9 2 = 4.5.

I2 = 3 6 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (6 - 3) ⋅ ( - 4 ) 2 = -12 2 = -6.

I3 = 6 9 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (9 - 6) ⋅ ( - 4 ) = 3 ⋅ ( - 4 ) = -12.

Somit gilt:

0 9 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 3 f(x) x + 3 6 f(x) x + 6 9 f(x) x = 4.5 -6 -12 = -13.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -3 1 ( -2 x 2 -3x ) x .

Lösung einblenden
-3 1 ( -2 x 2 -3x ) x

= [ - 2 3 x 3 - 3 2 x 2 ] -3 1

= - 2 3 1 3 - 3 2 1 2 - ( - 2 3 ( -3 ) 3 - 3 2 ( -3 ) 2 )

= - 2 3 1 - 3 2 1 - ( - 2 3 ( -27 ) - 3 2 9 )

= - 2 3 - 3 2 - ( 18 - 27 2 )

= - 4 6 - 9 6 - ( 36 2 - 27 2 )

= - 13 6 -1 · 9 2

= - 13 6 - 9 2

= - 13 6 - 27 6

= - 20 3


≈ -6,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 2 π ( -4 sin( x ) +4 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 1 2 π ( -4 sin( x ) +4 cos( x ) ) x

= [ 4 cos( x ) +4 sin( x ) ] 0 1 2 π

= 4 cos( 1 2 π ) +4 sin( 1 2 π ) - ( 4 cos( 0 ) +4 sin( 0 ) )

= 40 +41 - ( 41 +40 )

= 0 +4 - ( 4 +0)

= 4 -4

= 0

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π 3 2 π - cos( -3x + 3 2 π) x .

Lösung einblenden
1 2 π 3 2 π - cos( -3x + 3 2 π) x

= [ 1 3 sin( -3x + 3 2 π) ] 1 2 π 3 2 π

= 1 3 sin( -3( 3 2 π ) + 3 2 π) - 1 3 sin( -3( 1 2 π ) + 3 2 π)

= 1 3 sin(-3π) - 1 3 sin(0)

= 1 3 0 - 1 3 0

= 0+0

= 0

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 2 π ( 1 4 sin( x ) +2 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 3 2 π ( 1 4 sin( x ) +2 cos( x ) ) x

= [ - 1 4 cos( x ) +2 sin( x ) ] 0 3 2 π

= - 1 4 cos( 3 2 π ) +2 sin( 3 2 π ) - ( - 1 4 cos( 0 ) +2 sin( 0 ) )

= - 1 4 0 +2( -1 ) - ( - 1 4 1 +20 )

= 0 -2 - ( - 1 4 +0)

= -2 - ( - 1 4 +0)

= -2 + 1 4

= - 8 4 + 1 4

= - 7 4


= -1,75

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 3 e x -2 x .

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0 1 3 e x -2 x

= [ 3 e x -2 ] 0 1

= 3 e 1 -2 -3 e 0 -2

= 3 e -1 -3 e -2


≈ 0,698