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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 : Rechtecksfläche I1 = (3 - 0) ⋅ ( - 4 ) = 3 ⋅ ( - 4 ) = -12.

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

I3 = 6 9 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (9 - 6) ⋅ 3 2 = 9 2 = 4.5.

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 = -12 -6 +4.5 = -13.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

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

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

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

= -1 +1 - ( 8 +4 )

= 0 -1 · 12

= 0 -12

= -12

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π 3 2 π ( - cos( x ) - 5 4 x 2 ) x .

Lösung einblenden
1 2 π 3 2 π ( - cos( x ) - 5 4 x 2 ) x
= 1 2 π 3 2 π ( - cos( x ) - 5 4 x -2 ) x

= [ - sin( x ) + 5 4 x -1 ] 1 2 π 3 2 π

= [ - sin( x ) + 5 4 x ] 1 2 π 3 2 π

= - sin( 3 2 π ) + 5 4 3 2 π - ( - sin( 1 2 π ) + 5 4 1 2 π )

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

= 1 + 5 4 3 2 π - ( -1 + 5 4 1 2 π )

= 1 + 5 6 π - ( -1 + 5 2 π )

= 1 + 5 6 π -1 · ( -1 ) -1 · 5 2 π

= 1 + 5 6 π +1 - 5 2 π

= 1 +1 + 5 6 π - 5 2 π

= 2 - 5 3 π


≈ 1,469

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

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

= 1 3 ( -3 +2 ) 3 +33 - ( 1 3 ( -1 +2 ) 3 +31 )

= 1 3 ( -1 ) 3 +9 - ( 1 3 1 3 +3 )

= 1 3 ( -1 ) +9 - ( 1 3 1 +3 )

= - 1 3 +9 - ( 1 3 +3 )

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

= 26 3 -1 · 10 3

= 26 3 - 10 3

= 16 3


≈ 5,333

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

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

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

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

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

= - 1 3 e - 9 2 π - 1 2 + 1 3 e - 3 2 π -1 · 1 2

= - 1 3 e - 9 2 π - 1 2 + 1 3 e - 3 2 π - 1 2

= 1 3 e - 3 2 π - 1 3 e - 9 2 π - 1 2 - 1 2

= 1 3 e - 3 2 π - 1 3 e - 9 2 π -1


≈ -0,997

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ - 1 2 cos( 2x + π) ] 0 1 2 π

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

= - 1 2 cos(2π) + 1 2 cos(π)

= - 1 2 1 + 1 2 ( -1 )

= - 1 2 - 1 2

= -1