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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 2 6 f(x) x .

Lösung einblenden

2 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:

I2 = 2 4 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (4 - 2) ⋅ 1 2 = 2 2 = 1.

I3 = 4 6 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (6 - 4) ⋅ 1 = 2 ⋅ 1 = 2.

Somit gilt:

2 6 f(x) x = I2 + I3 = 2 4 f(x) x + 4 6 f(x) x = 1 +2 = 3

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

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

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

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

= - 2 3 +2 - ( -18 +6 )

= - 2 3 + 6 3 -1 · ( -12 )

= 4 3 +12

= 4 3 + 36 3

= 40 3


≈ 13,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 4 16 ( - 5 2 x 4 +3 e 2x ) x .

Lösung einblenden
4 16 ( - 5 2 x 4 +3 e 2x ) x
= 4 16 ( - 5 2 x 1 4 +3 e 2x ) x

= [ -2 x 5 4 + 3 2 e 2x ] 4 16

= [ -2 ( x 4 ) 5 + 3 2 e 2x ] 4 16

= -2 ( 16 4 ) 5 + 3 2 e 216 - ( -2 ( 4 4 ) 5 + 3 2 e 24 )

= -2 2 5 + 3 2 e 32 - ( -2 1 5 + 3 2 e 8 )

= -232 + 3 2 e 32 - ( -21 + 3 2 e 8 )

= -64 + 3 2 e 32 - ( -2 + 3 2 e 8 )

= 3 2 e 32 -64 - ( 3 2 e 8 -2 )

= 3 2 e 32 -64 - 3 2 e 8 -1 · ( -2 )

= 3 2 e 32 -64 - 3 2 e 8 +2

= 3 2 e 32 - 3 2 e 8 -64 +2

= 3 2 e 32 - 3 2 e 8 -62


= 1,184444402695E+14

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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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 2 π 3 2 π ( 1 3 sin( x ) + cos( x ) ) x .

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

= [ - 1 3 cos( x ) + sin( x ) ] 1 2 π 3 2 π

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

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

= 0 -1 - (0 +1 )

= -1 -1

= -2

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

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

= 1 3 ln( | 34 -4 | ) - 1 3 ln( | 32 -4 | )

= 1 3 ln( | 12 -4 | ) - 1 3 ln( | 6 -4 | )

= 1 3 ln( 8 ) - 1 3 ln( | 6 -4 | )

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


≈ 0,462