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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 7 f(x) x .

Lösung einblenden

0 7 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) ⋅ 4 = 2 ⋅ 4 = 8.

I2 = 2 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ 4 2 = 12 2 = 6.

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

Somit gilt:

0 7 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 2 f(x) x + 2 5 f(x) x + 5 7 f(x) x = 8 +6 -3 = 11

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 ( 4x +4 ) x .

Lösung einblenden
0 1 ( 4x +4 ) x

= [ 2 x 2 +4x ] 0 1

= 2 1 2 +41 - ( 2 0 2 +40 )

= 21 +4 - ( 20 +0)

= 2 +4 - (0+0)

= 6 +0

= 6

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral -2 1 ( 5 e -3x -3 x 3 ) x .

Lösung einblenden
-2 1 ( 5 e -3x -3 x 3 ) x

= [ - 5 3 e -3x - 3 4 x 4 ] -2 1

= - 5 3 e -31 - 3 4 1 4 - ( - 5 3 e -3( -2 ) - 3 4 ( -2 ) 4 )

= - 5 3 e -3 - 3 4 1 - ( - 5 3 e 6 - 3 4 16 )

= - 5 3 e -3 - 3 4 - ( - 5 3 e 6 -12 )

= 5 3 e 6 -1 · ( -12 ) - 5 3 e -3 - 3 4

= 5 3 e 6 +12 - 5 3 e -3 - 3 4

= 5 3 e 6 - 5 3 e -3 +12 - 3 4

= 5 3 e 6 - 5 3 e -3 + 45 4


≈ 683,548

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 2 π π - sin( 2x - π) x

= [ 1 2 cos( 2x - π) ] 1 2 π π

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

= 1 2 cos(π) - 1 2 cos(0)

= 1 2 ( -1 ) - 1 2 1

= - 1 2 - 1 2

= -1

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

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

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

= - 1 5 -5 e -5 - ( - 1 2 -5 e -2 )

= -( 1 5 ) -5 e -5 - ( -( 1 2 ) -5 e -2 )

= - 1 5 -5 e -5 -1 · ( - 1 2 ) +5 e -2

= - 1 5 -5 e -5 + 1 2 +5 e -2

= 5 e -2 -5 e -5 - 1 5 + 1 2

= 5 e -2 -5 e -5 + 3 10


≈ 0,943

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ - 1 3 sin( 3x + 1 2 π) ] 0 π

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

= - 1 3 sin( 7 2 π) + 1 3 sin( 1 2 π)

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

= 1 3 + 1 3

= 2 3


≈ 0,667