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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 10 f(x) ⅆ x .

Lösung einblenden

∫ 2 10 f(x) ⅆ 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 5 f(x) ⅆ x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ 3 2 = 9 2 = 4.5.

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

I4 = ∫ 8 10 f(x) ⅆ x : Trapezfläche I4 = (10 - 8) ⋅ 3 + 1 2 = 2 ⋅ 2 = 4.

Somit gilt:

∫ 2 10 f(x) ⅆ x = I2 + I3 + I4 = ∫ 2 5 f(x) ⅆ x + ∫ 5 8 f(x) ⅆ x + ∫ 8 10 f(x) ⅆ x = 4.5 +9 +4 = 17.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ -1 0 ( x +4 ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ -1 0 ( x +4 ) ⅆ x

= [ 1 2 x 2 +4x ] -1 0

= 1 2 ⋅ 0 2 +4⋅0 - ( 1 2 ⋅ ( -1 ) 2 +4⋅( -1 ) )

= 1 2 ⋅0 +0 - ( 1 2 ⋅1 -4 )

= 0+0 - ( 1 2 -4 )

= 0 - ( 1 2 - 8 2 )

= -1 · ( - 7 2 )

= 7 2


= 3,5

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 0 1 ( 1 3 e -2x - x ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 0 1 ( 1 3 e -2x - x ) ⅆ x
= ∫ 0 1 ( 1 3 e -2x - x 1 2 ) ⅆ x

= [ - 1 6 e -2x - 2 3 x 3 2 ] 0 1

= [ - 1 6 e -2x - 2 3 ( x ) 3 ] 0 1

= - 1 6 e -2⋅1 - 2 3 ( 1 ) 3 - ( - 1 6 e -2⋅0 - 2 3 ( 0 ) 3 )

= - 1 6 e -2 - 2 3 ⋅ 1 3 - ( - 1 6 e 0 - 2 3 ⋅ 0 3 )

= - 1 6 e -2 - 2 3 ⋅1 - ( - 1 6 - 2 3 ⋅0 )

= - 1 6 e -2 - 2 3 - ( - 1 6 +0)

= - 1 6 e -2 - 2 3 - ( - 1 6 +0)

= - 1 6 e -2 - 2 3 + 1 6

= - 1 6 e -2 - 1 2


≈ -0,523

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 0 2 -2 e -3x +7 ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 0 2 -2 e -3x +7 ⅆ x

= [ 2 3 e -3x +7 ] 0 2

= 2 3 e -3⋅2 +7 - 2 3 e -3⋅0 +7

= 2 3 e -6 +7 - 2 3 e 0 +7

= 2 3 e - 2 3 e 7

= 2 3 e - 2 3 e 7


≈ -729,277

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 1 2 π π ( 2 3 x 3 +2⋅ cos( x ) ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 1 2 π π ( 2 3 x 3 +2⋅ cos( x ) ) ⅆ x
= ∫ 1 2 π π ( 2 3 x -3 +2⋅ cos( x ) ) ⅆ x

= [ - 1 3 x -2 +2⋅ sin( x ) ] 1 2 π π

= [ - 1 3 x 2 +2⋅ sin( x ) ] 1 2 π π

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

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

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

= - 1 3 π 2 - ( 2 - 4 3 π 2 )

= -1 · 2 -1 · ( - 4 3 π 2 ) - 1 3 π 2

= -2 + 4 3 π 2 - 1 3 π 2

= -2 + 1 π 2


≈ -1,899

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 1 2 e -3x +7 ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 1 2 e -3x +7 ⅆ x

= [ - 1 3 e -3x +7 ] 1 2

= - 1 3 e -3⋅2 +7 + 1 3 e -3⋅1 +7

= - 1 3 e -6 +7 + 1 3 e -3 +7

= - 1 3 e + 1 3 e 4

= - 1 3 e + 1 3 e 4


≈ 17,293