Aufgabenbeispiele von Integrale

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lineares Integral berechnen

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(

Im Schaubild sieht man den Graph der Funktion f. Berechne mit Hilfe des Schaubilds 0 10 f(x) x .

Lösung einblenden

0 10 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 2 f(x) x : Dreiecksfläche I1 = (2 - 0) ⋅ ( - 3 ) 2 = -6 2 = -3.

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

I3 = 4 6 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (6 - 4) ⋅ 2 = 2 ⋅ 2 = 4.

I4 = 6 8 f(x) x : Trapezfläche I4 = (8 - 6) ⋅ 2 + 3 2 = 2 ⋅ 2.5 = 5.

I5 = 8 10 f(x) x : Rechtecksfläche I5 = (10 - 8) ⋅ 3 = 2 ⋅ 3 = 6.

Somit gilt:

0 10 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 + I5 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 6 f(x) x + 6 8 f(x) x + 8 10 f(x) x = -3 +2 +4 +5 +6 = 14

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -3 -2 ( 5 x 2 +4 ) x .

Lösung einblenden
-3 -2 ( 5 x 2 +4 ) x

= [ 5 3 x 3 +4x ] -3 -2

= 5 3 ( -2 ) 3 +4( -2 ) - ( 5 3 ( -3 ) 3 +4( -3 ) )

= 5 3 ( -8 ) -8 - ( 5 3 ( -27 ) -12 )

= - 40 3 -8 - ( -45 -12 )

= - 40 3 - 24 3 -1 · ( -57 )

= - 64 3 +57

= - 64 3 + 171 3

= 107 3


≈ 35,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 π ( 4 cos( x ) +5 x 2 ) x .

Lösung einblenden
0 π ( 4 cos( x ) +5 x 2 ) x

= [ 4 sin( x ) + 5 3 x 3 ] 0 π

= 4 sin( π ) + 5 3 π 3 - ( 4 sin( 0 ) + 5 3 ( 0 ) 3 )

= 40 + 5 3 π 3 - ( 40 + 5 3 0 )

= 0 + 5 3 π 3 - (0+0)

= 5 3 π 3 +0

= 5 3 π 3


≈ 51,677

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
0 2 -2 e x -2 x

= [ -2 e x -2 ] 0 2

= -2 e 2 -2 +2 e 0 -2

= -2 e 0 +2 e -2

= -2 +2 e -2


≈ -1,729

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 2 π ( 3 sin( x ) + 7 2 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 1 2 π ( 3 sin( x ) + 7 2 cos( x ) ) x

= [ -3 cos( x ) + 7 2 sin( x ) ] 0 1 2 π

= -3 cos( 1 2 π ) + 7 2 sin( 1 2 π ) - ( -3 cos( 0 ) + 7 2 sin( 0 ) )

= -30 + 7 2 1 - ( -31 + 7 2 0 )

= 0 + 7 2 - ( -3 +0)

= 0 + 7 2 +3

= 7 2 +3

= 7 2 + 6 2

= 13 2


= 6,5

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
0 3 2 π sin( 3x + 3 2 π) x

= [ - 1 3 cos( 3x + 3 2 π) ] 0 3 2 π

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

= - 1 3 cos(6π) + 1 3 cos( 3 2 π)

= - 1 3 1 + 1 3 0

= - 1 3 +0

= - 1 3 +0

= - 1 3


≈ -0,333