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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 3 10 f(x) x .

Lösung einblenden

3 10 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 = 3 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 3) ⋅ 4 2 = 8 2 = 4.

I3 = 5 8 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ 4 = 3 ⋅ 4 = 12.

I4 = 8 10 f(x) x : Trapezfläche I4 = (10 - 8) ⋅ 4 + 5 2 = 2 ⋅ 4.5 = 9.

Somit gilt:

3 10 f(x) x = I2 + I3 + I4 = 3 5 f(x) x + 5 8 f(x) x + 8 10 f(x) x = 4 +12 +9 = 25

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

= [ x 3 - x 2 ] -1 1

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

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

= 1 -1 -1 · ( -1 ) -1 · ( -1 )

= 1 -1 +1 +1

= 2

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 4 9 ( - x -4 x 3 ) x .

Lösung einblenden
4 9 ( - x -4 x 3 ) x
= 4 9 ( - x 1 2 -4 x 3 ) x

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

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

= - 2 3 ( 9 ) 3 - 9 4 - ( - 2 3 ( 4 ) 3 - 4 4 )

= - 2 3 3 3 - 6561 - ( - 2 3 2 3 - 256 )

= - 2 3 27 -6561 - ( - 2 3 8 -256 )

= -18 -6561 - ( - 16 3 -256 )

= -6579 - ( - 16 3 - 768 3 )

= -6579 -1 · ( - 784 3 )

= -6579 + 784 3

= - 19737 3 + 784 3

= -6579 + 784 3

= - 19737 3 + 784 3

= - 18953 3


≈ -6317,667

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
0 2 3 ( x -1 ) 3 x

= [ 3 4 ( x -1 ) 4 ] 0 2

= 3 4 ( 2 -1 ) 4 - 3 4 ( 0 -1 ) 4

= 3 4 1 4 - 3 4 ( -1 ) 4

= 3 4 1 - 3 4 1

= 3 4 - 3 4

= 0

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ 3 2 sin( x ) + 1 3 e 3x ] 0 1 2 π

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

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

= 3 2 + 1 3 e 3( 1 2 π ) - (0 + 1 3 )

= 1 3 e 3( 1 2 π ) + 3 2 - (0 + 1 3 )

= 1 3 e 3( 1 2 π ) + 3 2 - 1 3

= 1 3 e 3 2 π + 7 6


≈ 38,273

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 4 ( 3 ( 3x -7 ) 2 +2x ) x .

Lösung einblenden
1 4 ( 3 ( 3x -7 ) 2 +2x ) x

= [ 1 3 ( 3x -7 ) 3 + x 2 ] 1 4

= 1 3 ( 34 -7 ) 3 + 4 2 - ( 1 3 ( 31 -7 ) 3 + 1 2 )

= 1 3 ( 12 -7 ) 3 + 16 - ( 1 3 ( 3 -7 ) 3 + 1 )

= 1 3 5 3 +16 - ( 1 3 ( -4 ) 3 +1 )

= 1 3 125 +16 - ( 1 3 ( -64 ) +1 )

= 125 3 +16 - ( - 64 3 +1 )

= 125 3 + 48 3 - ( - 64 3 + 3 3 )

= 173 3 -1 · ( - 61 3 )

= 173 3 + 61 3

= 78