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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 6 f(x) x .

Lösung einblenden

0 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:

I1 = 0 2 f(x) x : Dreiecksfläche I1 = (2 - 0) ⋅ ( - 3 ) 2 = -6 2 = -3.

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

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

Somit gilt:

0 6 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 6 f(x) x = -3 +2 +4 = 3

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-3 1 ( - x 2 +2 ) x

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

= - 1 3 1 3 +21 - ( - 1 3 ( -3 ) 3 +2( -3 ) )

= - 1 3 1 +2 - ( - 1 3 ( -27 ) -6 )

= - 1 3 +2 - ( 9 -6 )

= - 1 3 + 6 3 -1 · 3

= 5 3 -3

= 5 3 - 9 3

= - 4 3


≈ -1,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 9 ( -3 x + 1 3 x 3 ) x .

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

= [ -2 x 3 2 + 1 12 x 4 ] 1 9

= [ -2 ( x ) 3 + 1 12 x 4 ] 1 9

= -2 ( 9 ) 3 + 1 12 9 4 - ( -2 ( 1 ) 3 + 1 12 1 4 )

= -2 3 3 + 1 12 6561 - ( -2 1 3 + 1 12 1 )

= -227 + 2187 4 - ( -21 + 1 12 )

= -54 + 2187 4 - ( -2 + 1 12 )

= - 216 4 + 2187 4 - ( - 24 12 + 1 12 )

= 1971 4 -1 · ( - 23 12 )

= 1971 4 + 23 12

= 5913 12 + 23 12

= 1971 4 + 23 12

= 5913 12 + 23 12

= 1484 3


≈ 494,667

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 3 ( -3 ( 2x -5 ) 3 +2 ) x .

Lösung einblenden
2 3 ( -3 ( 2x -5 ) 3 +2 ) x

= [ - 3 8 ( 2x -5 ) 4 +2x ] 2 3

= - 3 8 ( 23 -5 ) 4 +23 - ( - 3 8 ( 22 -5 ) 4 +22 )

= - 3 8 ( 6 -5 ) 4 +6 - ( - 3 8 ( 4 -5 ) 4 +4 )

= - 3 8 1 4 +6 - ( - 3 8 ( -1 ) 4 +4 )

= - 3 8 1 +6 - ( - 3 8 1 +4 )

= - 3 8 +6 - ( - 3 8 +4 )

= - 3 8 + 48 8 - ( - 3 8 + 32 8 )

= 45 8 -1 · 29 8

= 45 8 - 29 8

= 2

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ 3 sin( x ) -2 cos( x ) ] 1 2 π π

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

= 30 -2( -1 ) - ( 31 -20 )

= 0 +2 - ( 3 +0)

= 2 -3

= -1

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 4 - 3 2x -1 x .

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

= [ - 3 2 ln( | 2x -1 | ) ] 1 4

= - 3 2 ln( | 24 -1 | ) + 3 2 ln( | 21 -1 | )

= - 3 2 ln( | 8 -1 | ) + 3 2 ln( | 2 -1 | )

= - 3 2 ln( 7 ) + 3 2 ln( | 2 -1 | )

= - 3 2 ln( 7 ) + 3 2 ln( 1 )

= - 3 2 ln( 7 ) +0

= - 3 2 ln( 7 )


≈ -2,919