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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 9 f(x) x .

Lösung einblenden

0 9 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) ⋅ 2 2 = 6 2 = 3.

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

I3 = 6 9 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (9 - 6) ⋅ ( - 2 ) = 3 ⋅ ( - 2 ) = -6.

Somit gilt:

0 9 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 3 f(x) x + 3 6 f(x) x + 6 9 f(x) x = 3 -3 -6 = -6

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -2 0 ( 4 x 2 +2x ) x .

Lösung einblenden
-2 0 ( 4 x 2 +2x ) x

= [ 4 3 x 3 + x 2 ] -2 0

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

= 4 3 0 + 0 - ( 4 3 ( -8 ) + 4 )

= 0+0 - ( - 32 3 +4 )

= 0 - ( - 32 3 + 12 3 )

= -1 · ( - 20 3 )

= 20 3


≈ 6,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 4 ( - x 4 -4 e 2x ) x .

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0 4 ( - x 4 -4 e 2x ) x
= 0 4 ( - x 1 4 -4 e 2x ) x

= [ - 4 5 x 5 4 -2 e 2x ] 0 4

= [ - 4 5 ( x 4 ) 5 -2 e 2x ] 0 4

= - 4 5 ( 4 4 ) 5 -2 e 24 - ( - 4 5 ( 0 4 ) 5 -2 e 20 )

= - 4 5 1 5 -2 e 8 - ( - 4 5 0 5 -2 e 0 )

= - 4 5 1 -2 e 8 - ( - 4 5 0 -2 )

= - 4 5 -2 e 8 - (0 -2 )

= -2 e 8 - 4 5 +2

= -2 e 8 + 6 5


≈ -5964,441

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 4 2 ( 2x -1 ) 2 x

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

= 1 3 ( 24 -1 ) 3 - 1 3 ( 21 -1 ) 3

= 1 3 ( 8 -1 ) 3 - 1 3 ( 2 -1 ) 3

= 1 3 7 3 - 1 3 1 3

= 1 3 343 - 1 3 1

= 343 3 - 1 3

= 114

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 4 ( 5 e -3x +5 ) x .

Lösung einblenden
1 4 ( 5 e -3x +5 ) x

= [ - 5 3 e -3x +5x ] 1 4

= - 5 3 e -34 +54 - ( - 5 3 e -31 +51 )

= - 5 3 e -12 +20 - ( - 5 3 e -3 +5 )

= 5 3 e -3 -1 · 5 - 5 3 e -12 +20

= 5 3 e -3 -5 - 5 3 e -12 +20

= 5 3 e -3 - 5 3 e -12 -5 +20

= 5 3 e -3 - 5 3 e -12 +15


≈ 15,083

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 3 ( 3 ( -3x +6 ) 2 +2x ) x .

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2 3 ( 3 ( -3x +6 ) 2 +2x ) x

= [ - 1 3 ( -3x +6 ) 3 + x 2 ] 2 3

= - 1 3 ( -33 +6 ) 3 + 3 2 - ( - 1 3 ( -32 +6 ) 3 + 2 2 )

= - 1 3 ( -9 +6 ) 3 + 9 - ( - 1 3 ( -6 +6 ) 3 + 4 )

= - 1 3 ( -3 ) 3 +9 - ( - 1 3 0 3 +4 )

= - 1 3 ( -27 ) +9 - ( - 1 3 0 +4 )

= 9 +9 - (0 +4 )

= 18 -4

= 14