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 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 2 f(x) x : Rechtecksfläche I1 = (2 - 0) ⋅ 2 = 2 ⋅ 2 = 4.

I2 = 2 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ 2 2 = 6 2 = 3.

I3 = 5 7 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (7 - 5) ⋅ ( - 3 ) 2 = -6 2 = -3.

I4 = 7 9 f(x) x : Rechtecksfläche I4 = (9 - 7) ⋅ ( - 3 ) = 2 ⋅ ( - 3 ) = -6.

Somit gilt:

0 9 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 2 f(x) x + 2 5 f(x) x + 5 7 f(x) x + 7 9 f(x) x = 4 +3 -3 -6 = -2

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -1 2 ( 4 x 2 +3 ) x .

Lösung einblenden
-1 2 ( 4 x 2 +3 ) x

= [ 4 3 x 3 +3x ] -1 2

= 4 3 2 3 +32 - ( 4 3 ( -1 ) 3 +3( -1 ) )

= 4 3 8 +6 - ( 4 3 ( -1 ) -3 )

= 32 3 +6 - ( - 4 3 -3 )

= 32 3 + 18 3 - ( - 4 3 - 9 3 )

= 50 3 -1 · ( - 13 3 )

= 50 3 + 13 3

= 21

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 16 ( - x +5 x 2 ) x .

Lösung einblenden
1 16 ( - x +5 x 2 ) x
= 1 16 ( - x 1 2 +5 x 2 ) x

= [ - 2 3 x 3 2 + 5 3 x 3 ] 1 16

= [ - 2 3 ( x ) 3 + 5 3 x 3 ] 1 16

= - 2 3 ( 16 ) 3 + 5 3 16 3 - ( - 2 3 ( 1 ) 3 + 5 3 1 3 )

= - 2 3 4 3 + 5 3 4096 - ( - 2 3 1 3 + 5 3 1 )

= - 2 3 64 + 20480 3 - ( - 2 3 1 + 5 3 )

= - 128 3 + 20480 3 - ( - 2 3 + 5 3 )

= 6784 -1 · 1

= 6784 -1

= 6783

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 2 2 e -2x +4 x .

Lösung einblenden
0 2 2 e -2x +4 x

= [ - e -2x +4 ] 0 2

= - e -22 +4 + e -20 +4

= - e -4 +4 + e 0 +4

= - e 0 + e 4

= -1 + e 4


≈ 53,598

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( 5 sin( x ) +5 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( 5 sin( x ) +5 cos( x ) ) x

= [ -5 cos( x ) +5 sin( x ) ] 1 2 π π

= -5 cos( π ) +5 sin( π ) - ( -5 cos( 1 2 π ) +5 sin( 1 2 π ) )

= -5( -1 ) +50 - ( -50 +51 )

= 5 +0 - (0 +5 )

= 5 -5

= 0

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ 2 cos( -x + 1 2 π) ] 0 3 2 π

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

= 2 cos(-π) -2 cos( 1 2 π)

= 2( -1 ) -20

= -2 +0

= -2