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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 2 6 f(x) x .

Lösung einblenden

2 6 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:

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

I3 = 4 6 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (6 - 4) ⋅ 3 2 = 6 2 = 3.

Somit gilt:

2 6 f(x) x = I2 + I3 = 2 4 f(x) x + 4 6 f(x) x = -3 +3 = 0

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

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

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

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

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

= - 32 3 + 12 3 - ( 32 3 + 12 3 )

= - 20 3 -1 · 44 3

= - 20 3 - 44 3

= - 64 3


≈ -21,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 6 ( - 3 4 x 2 + 9 4 x 4 ) x .

Lösung einblenden
2 6 ( - 3 4 x 2 + 9 4 x 4 ) x
= 2 6 ( - 3 4 x 2 + 9 4 x -4 ) x

= [ - 1 4 x 3 - 3 4 x -3 ] 2 6

= [ - 1 4 x 3 - 3 4 x 3 ] 2 6

= - 1 4 6 3 - 3 4 6 3 - ( - 1 4 2 3 - 3 4 2 3 )

= - 1 4 216 - 3 4 ( 1 216 ) - ( - 1 4 8 - 3 4 ( 1 8 ) )

= -54 - 1 288 - ( -2 - 3 32 )

= - 15552 288 - 1 288 - ( - 64 32 - 3 32 )

= - 15553 288 -1 · ( - 67 32 )

= - 15553 288 + 67 32

= - 15553 288 + 603 288

= - 7475 144


≈ -51,91

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
2 4 2 ( 3x -4 ) 4 x
= 2 4 2 ( 3x -4 ) -4 x

= [ - 2 9 ( 3x -4 ) -3 ] 2 4

= [ - 2 9 ( 3x -4 ) 3 ] 2 4

= - 2 9 ( 34 -4 ) 3 + 2 9 ( 32 -4 ) 3

= - 2 9 ( 12 -4 ) 3 + 2 9 ( 6 -4 ) 3

= - 2 9 8 3 + 2 9 2 3

= - 2 9 ( 1 512 ) + 2 9 ( 1 8 )

= - 1 2304 + 1 36

= - 1 2304 + 64 2304

= 7 256


≈ 0,027

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

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

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

= -30 - ( -1 ) - ( -30 - 1 )

= 0 +1 - (0 -1 )

= 1 +1

= 2

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral - 11 2 -2 - -2x +5 x .

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- 11 2 -2 - -2x +5 x
= - 11 2 -2 - ( -2x +5 ) 1 2 x

= [ 1 3 ( -2x +5 ) 3 2 ] - 11 2 -2

= [ 1 3 ( -2x +5 ) 3 ] - 11 2 -2

= 1 3 ( -2( -2 ) +5 ) 3 - 1 3 ( -2( - 11 2 ) +5 ) 3

= 1 3 ( 4 +5 ) 3 - 1 3 ( 11 +5 ) 3

= 1 3 ( 9 ) 3 - 1 3 ( 16 ) 3

= 1 3 3 3 - 1 3 4 3

= 1 3 27 - 1 3 64

= 9 - 64 3

= 27 3 - 64 3

= - 37 3


≈ -12,333