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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 8 f(x) x .

Lösung einblenden

0 8 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 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 3) ⋅ 3 2 = 6 2 = 3.

I3 = 5 8 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ 3 = 3 ⋅ 3 = 9.

Somit gilt:

0 8 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 3 f(x) x + 3 5 f(x) x + 5 8 f(x) x = -4.5 +3 +9 = 7.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -3 1 ( 5x -5 ) x .

Lösung einblenden
-3 1 ( 5x -5 ) x

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

= 5 2 1 2 -51 - ( 5 2 ( -3 ) 2 -5( -3 ) )

= 5 2 1 -5 - ( 5 2 9 +15 )

= 5 2 -5 - ( 45 2 +15 )

= 5 2 - 10 2 - ( 45 2 + 30 2 )

= - 5 2 -1 · 75 2

= - 5 2 - 75 2

= -40

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ 1 3 sin( x ) + 1 3 e 2x ] 1 2 π π

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

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

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

= 1 3 e 2π - ( 1 3 e π + 1 3 )

= 1 3 e 2π - 1 3 e π -1 · 1 3

= 1 3 e 2π - 1 3 e π - 1 3


≈ 170,45

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ - 3 2 sin( 2x + π) ] 1 2 π π

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

= - 3 2 sin(3π) + 3 2 sin(2π)

= - 3 2 0 + 3 2 0

= 0+0

= 0

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( 7 cos( x ) -5 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( 7 cos( x ) -5 sin( x ) ) x

= [ 7 sin( x ) +5 cos( x ) ] 1 2 π π

= 7 sin( π ) +5 cos( π ) - ( 7 sin( 1 2 π ) +5 cos( 1 2 π ) )

= 70 +5( -1 ) - ( 71 +50 )

= 0 -5 - ( 7 +0)

= -5 -7

= -12

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

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

= - 1 4 ( -33 +4 ) 4 +53 - ( - 1 4 ( -32 +4 ) 4 +52 )

= - 1 4 ( -9 +4 ) 4 +15 - ( - 1 4 ( -6 +4 ) 4 +10 )

= - 1 4 ( -5 ) 4 +15 - ( - 1 4 ( -2 ) 4 +10 )

= - 1 4 625 +15 - ( - 1 4 16 +10 )

= - 625 4 +15 - ( -4 +10 )

= - 625 4 + 60 4 -1 · 6

= - 565 4 -6

= - 565 4 - 24 4

= - 565 4 -6

= - 565 4 - 24 4

= - 589 4


= -147,25