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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) ⋅ 4 2 = 12 2 = 6.

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 = 6 -3 -9 = -6

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-3 0 ( 2x -2 ) x

= [ x 2 -2x ] -3 0

= 0 2 -20 - ( ( -3 ) 2 -2( -3 ) )

= 0 +0 - ( 9 +6 )

= -1 · 9 -1 · 6

= -9 -6

= -15

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 ( -2 x 2 +5 x ) x .

Lösung einblenden
0 1 ( -2 x 2 +5 x ) x
= 0 1 ( -2 x 2 +5 x 1 2 ) x

= [ - 2 3 x 3 + 10 3 x 3 2 ] 0 1

= [ - 2 3 x 3 + 10 3 ( x ) 3 ] 0 1

= - 2 3 1 3 + 10 3 ( 1 ) 3 - ( - 2 3 0 3 + 10 3 ( 0 ) 3 )

= - 2 3 1 + 10 3 1 3 - ( - 2 3 0 + 10 3 0 3 )

= - 2 3 + 10 3 1 - (0 + 10 3 0 )

= - 2 3 + 10 3 - (0+0)

= 8 3 +0

= 8 3


≈ 2,667

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral -6 -3 2 -3x +7 x .

Lösung einblenden
-6 -3 2 -3x +7 x
= -6 -3 2 ( -3x +7 ) 1 2 x

= [ - 4 9 ( -3x +7 ) 3 2 ] -6 -3

= [ - 4 9 ( -3x +7 ) 3 ] -6 -3

= - 4 9 ( -3( -3 ) +7 ) 3 + 4 9 ( -3( -6 ) +7 ) 3

= - 4 9 ( 9 +7 ) 3 + 4 9 ( 18 +7 ) 3

= - 4 9 ( 16 ) 3 + 4 9 ( 25 ) 3

= - 4 9 4 3 + 4 9 5 3

= - 4 9 64 + 4 9 125

= - 256 9 + 500 9

= 244 9


≈ 27,111

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 4 16 ( -3 cos( x ) + x ) x .

Lösung einblenden
4 16 ( -3 cos( x ) + x ) x
= 4 16 ( -3 cos( x ) + x 1 2 ) x

= [ -3 sin( x ) + 2 3 x 3 2 ] 4 16

= [ -3 sin( x ) + 2 3 ( x ) 3 ] 4 16

= -3 sin( 16 ) + 2 3 ( 16 ) 3 - ( -3 sin( 4 ) + 2 3 ( 4 ) 3 )

= -3 sin( 16 ) + 2 3 4 3 - ( -3 sin( 4 ) + 2 3 2 3 )

= -3 sin( 16 ) + 2 3 64 - ( -3 sin( 4 ) + 2 3 8 )

= -3 sin( 16 ) + 128 3 - ( -3 sin( 4 ) + 16 3 )

= -3 sin( 16 ) + 128 3 -1 · ( -3 sin( 4 ) ) -1 · 16 3

= -3 sin( 16 ) + 128 3 +3 sin( 4 ) - 16 3

= -3 sin( 16 ) +3 sin( 4 ) + 128 3 - 16 3

= -3 sin( 16 ) +3 sin( 4 ) + 112 3


≈ 35,926

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
0 1 2 π sin( -2x + π) x

= [ 1 2 cos( -2x + π) ] 0 1 2 π

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

= 1 2 cos(0) - 1 2 cos(π)

= 1 2 1 - 1 2 ( -1 )

= 1 2 + 1 2

= 1