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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) ⅆ x .

Lösung einblenden

∫ 0 8 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:

I1 = ∫ 0 3 f(x) ⅆ x : Dreiecksfläche I1 = (3 - 0) ⋅ ( - 3 ) 2 = -9 2 = -4.5.

I2 = ∫ 3 5 f(x) ⅆ x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 3) ⋅ 1 2 = 2 2 = 1.

I3 = ∫ 5 8 f(x) ⅆ x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ 1 = 3 ⋅ 1 = 3.

Somit gilt:

∫ 0 8 f(x) ⅆ x = I1 + I2 + I3 = ∫ 0 3 f(x) ⅆ x + ∫ 3 5 f(x) ⅆ x + ∫ 5 8 f(x) ⅆ x = -4.5 +1 +3 = -0.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
∫ 0 2 ( -2 x 2 -3 ) ⅆ x

= [ - 2 3 x 3 -3x ] 0 2

= - 2 3 ⋅ 2 3 -3⋅2 - ( - 2 3 ⋅ 0 3 -3⋅0 )

= - 2 3 ⋅8 -6 - ( - 2 3 ⋅0 +0)

= - 16 3 -6 - (0+0)

= - 16 3 - 18 3 +0

= - 34 3


≈ -11,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ π 2π ( -2⋅ sin( x ) + 1 x 2 ) ⅆ x .

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

= [ 2⋅ cos( x ) - x -1 ] π 2π

= [ 2⋅ cos( x ) - 1 x ] π 2π

= 2⋅ cos( 2π ) - 1 2π - ( 2⋅ cos( π ) - 1 π )

= 2⋅1 - 1 2π - ( 2⋅( -1 ) - 1 π )

= 2 - 1 2π - ( -2 - 1 π )

= 2 - 1 2 π - ( -2 - 1 π )

= 2 - 1 2 π -1 · ( -2 ) -1 · ( - 1 π )

= 2 - 1 2 π +2 + 1 π

= 2 +2 - 1 2 π + 1 π

= 4 + 1 2 π


≈ 4,159

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 7 3 4 -3 3x -3 ⅆ x .

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∫ 7 3 4 -3 3x -3 ⅆ x
= ∫ 7 3 4 -3 ( 3x -3 ) 1 2 ⅆ x

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

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

= - 2 3 ( 3⋅4 -3 ) 3 + 2 3 ( 3⋅( 7 3 ) -3 ) 3

= - 2 3 ( 12 -3 ) 3 + 2 3 ( 7 -3 ) 3

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

= - 2 3 ⋅ 3 3 + 2 3 ⋅ 2 3

= - 2 3 ⋅27 + 2 3 ⋅8

= -18 + 16 3

= - 54 3 + 16 3

= - 38 3


≈ -12,667

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 1 2 π 3 2 π ( x 5 - 8 3 ⋅ cos( x ) ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 1 2 π 3 2 π ( x 5 - 8 3 ⋅ cos( x ) ) ⅆ x

= [ 1 6 x 6 - 8 3 ⋅ sin( x ) ] 1 2 π 3 2 π

= 1 6 ⋅ ( 3 2 π ) 6 - 8 3 ⋅ sin( 3 2 π ) - ( 1 6 ⋅ ( 1 2 π ) 6 - 8 3 ⋅ sin( 1 2 π ) )

= 1 6 ⋅ ( 3 2 π ) 6 - 8 3 ⋅( -1 ) - ( 1 6 ⋅ ( 1 2 π ) 6 - 8 3 ⋅1 )

= 1 6 ⋅ ( 3 2 π ) 6 + 8 3 - ( 1 6 ⋅ ( 1 2 π ) 6 - 8 3 )

= 8 3 + 243 128 ⋅ π 6 - ( - 8 3 + 1 384 ⋅ π 6 )

= 8 3 + 243 128 ⋅ π 6 -1 · ( - 8 3 ) -1 · 1 384 ⋅ π 6

= 8 3 + 243 128 ⋅ π 6 + 8 3 - 1 384 ⋅ π 6

= 8 3 + 8 3 + 243 128 ⋅ π 6 - 1 384 ⋅ π 6

= 16 3 + 91 48 ⋅ π 6


≈ 1827,967

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 18 27 2 x -2 ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 18 27 2 x -2 ⅆ x
= ∫ 18 27 2 ( x -2 ) 1 2 ⅆ x

= [ 4 3 ( x -2 ) 3 2 ] 18 27

= [ 4 3 ( x -2 ) 3 ] 18 27

= 4 3 ( 27 -2 ) 3 - 4 3 ( 18 -2 ) 3

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

= 4 3 ⋅ 5 3 - 4 3 ⋅ 4 3

= 4 3 ⋅125 - 4 3 ⋅64

= 500 3 - 256 3

= 244 3


≈ 81,333