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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 7 f(x) x .

Lösung einblenden

0 7 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) ⋅ ( - 2 ) 2 = -4 2 = -2.

I2 = 2 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ 3 2 = 9 2 = 4.5.

I3 = 5 7 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (7 - 5) ⋅ 3 = 2 ⋅ 3 = 6.

Somit gilt:

0 7 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 2 f(x) x + 2 5 f(x) x + 5 7 f(x) x = -2 +4.5 +6 = 8.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 2 ( 2 x 2 - x ) x

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

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

= 2 3 8 - 1 2 4 - ( 2 3 1 - 1 2 1 )

= 16 3 -2 - ( 2 3 - 1 2 )

= 16 3 - 6 3 - ( 4 6 - 3 6 )

= 10 3 -1 · 1 6

= 10 3 - 1 6

= 20 6 - 1 6

= 19 6


≈ 3,167

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 2 π ( sin( x ) -4 x 5 ) x .

Lösung einblenden
0 3 2 π ( sin( x ) -4 x 5 ) x

= [ - cos( x ) - 2 3 x 6 ] 0 3 2 π

= - cos( 3 2 π ) - 2 3 ( 3 2 π ) 6 - ( - cos( 0 ) - 2 3 ( 0 ) 6 )

= -0 - 2 3 ( 3 2 π ) 6 - ( -1 - 2 3 0 )

= 0 - 2 3 ( 3 2 π ) 6 - ( -1 +0)

= - 243 32 π 6 +1


≈ -7299,549

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

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

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

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

= - 1 3 ( -1 ) -6 - ( - 1 3 0 - 3 2 )

= 1 3 -6 - (0 - 3 2 )

= 1 3 - 18 3 - (0 - 3 2 )

= - 17 3 + 3 2

= - 34 6 + 9 6

= - 25 6


≈ -4,167

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 2 π ( - 7 3 cos( x ) +3 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 3 2 π ( - 7 3 cos( x ) +3 sin( x ) ) x

= [ - 7 3 sin( x ) -3 cos( x ) ] 0 3 2 π

= - 7 3 sin( 3 2 π ) -3 cos( 3 2 π ) - ( - 7 3 sin( 0 ) -3 cos( 0 ) )

= - 7 3 ( -1 ) -30 - ( - 7 3 0 -31 )

= 7 3 +0 - (0 -3 )

= 7 3 +0 +3

= 7 3 +3

= 7 3 + 9 3

= 16 3


≈ 5,333

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ - 1 3 ( 2x -5 ) 3 +2x ] 2 5

= - 1 3 ( 25 -5 ) 3 +25 - ( - 1 3 ( 22 -5 ) 3 +22 )

= - 1 3 ( 10 -5 ) 3 +10 - ( - 1 3 ( 4 -5 ) 3 +4 )

= - 1 3 5 3 +10 - ( - 1 3 ( -1 ) 3 +4 )

= - 1 3 125 +10 - ( - 1 3 ( -1 ) +4 )

= - 125 3 +10 - ( 1 3 +4 )

= - 125 3 + 30 3 - ( 1 3 + 12 3 )

= - 95 3 -1 · 13 3

= - 95 3 - 13 3

= -36