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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 6 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (6 - 3) ⋅ 1 2 = 3 2 = 1.5.

I3 = 6 8 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 6) ⋅ 1 = 2 ⋅ 1 = 2.

Somit gilt:

0 8 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 3 f(x) x + 3 6 f(x) x + 6 8 f(x) x = -6 +1.5 +2 = -2.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 3 ( 5x -2 ) x .

Lösung einblenden
1 3 ( 5x -2 ) x

= [ 5 2 x 2 -2x ] 1 3

= 5 2 3 2 -23 - ( 5 2 1 2 -21 )

= 5 2 9 -6 - ( 5 2 1 -2 )

= 45 2 -6 - ( 5 2 -2 )

= 45 2 - 12 2 - ( 5 2 - 4 2 )

= 33 2 -1 · 1 2

= 33 2 - 1 2

= 16

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ 3 2 cos( x ) + x -2 ] 1 2 π π

= [ 3 2 cos( x ) + 1 x 2 ] 1 2 π π

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

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

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

= - 3 2 + 1 π 2 - 4 π 2

= - 3 2 - 3 π 2


≈ -1,804

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 3 ( 3 ( 3x -7 ) 3 -2 ) x .

Lösung einblenden
2 3 ( 3 ( 3x -7 ) 3 -2 ) x

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

= 1 4 ( 33 -7 ) 4 -23 - ( 1 4 ( 32 -7 ) 4 -22 )

= 1 4 ( 9 -7 ) 4 -6 - ( 1 4 ( 6 -7 ) 4 -4 )

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

= 1 4 16 -6 - ( 1 4 1 -4 )

= 4 -6 - ( 1 4 -4 )

= -2 - ( 1 4 - 16 4 )

= -2 -1 · ( - 15 4 )

= -2 + 15 4

= - 8 4 + 15 4

= 7 4


= 1,75

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( - cos( x ) - 1 x 4 ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( - cos( x ) - 1 x 4 ) x
= 1 2 π π ( - cos( x ) - x -4 ) x

= [ - sin( x ) + 1 3 x -3 ] 1 2 π π

= [ - sin( x ) + 1 3 x 3 ] 1 2 π π

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

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

= 1 3 π 3 -1 · ( -1 ) -1 · 8 3 π 3

= 1 3 π 3 +1 - 8 3 π 3

= 1 + 1 3 π 3 - 8 3 π 3

= 1 - 7 3 π 3


≈ 0,925

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
0 2 2 ( 2x -2 ) 2 x

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

= 1 3 ( 22 -2 ) 3 - 1 3 ( 20 -2 ) 3

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

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

= 1 3 8 - 1 3 ( -8 )

= 8 3 + 8 3

= 16 3


≈ 5,333