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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 2 f(x) x : Dreiecksfläche I1 = (2 - 0) ⋅ 2 2 = 4 2 = 2.

I2 = 2 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ ( - 1 ) 2 = -3 2 = -1.5.

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

Somit gilt:

0 8 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 2 f(x) x + 2 5 f(x) x + 5 8 f(x) x = 2 -1.5 -3 = -2.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -2 0 ( -2 x 2 -5 ) x .

Lösung einblenden
-2 0 ( -2 x 2 -5 ) x

= [ - 2 3 x 3 -5x ] -2 0

= - 2 3 0 3 -50 - ( - 2 3 ( -2 ) 3 -5( -2 ) )

= - 2 3 0 +0 - ( - 2 3 ( -8 ) +10 )

= 0+0 - ( 16 3 +10 )

= 0 - ( 16 3 + 30 3 )

= -1 · 46 3

= - 46 3


≈ -15,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 6 ( - 1 3 x 3 +4 x 4 ) x .

Lösung einblenden
2 6 ( - 1 3 x 3 +4 x 4 ) x
= 2 6 ( - 1 3 x -3 +4 x 4 ) x

= [ 1 6 x -2 + 4 5 x 5 ] 2 6

= [ 1 6 x 2 + 4 5 x 5 ] 2 6

= 1 6 6 2 + 4 5 6 5 - ( 1 6 2 2 + 4 5 2 5 )

= 1 6 ( 1 36 ) + 4 5 7776 - ( 1 6 ( 1 4 ) + 4 5 32 )

= 1 216 + 31104 5 - ( 1 24 + 128 5 )

= 5 1080 + 6718464 1080 - ( 5 120 + 3072 120 )

= 6718469 1080 -1 · 3077 120

= 6718469 1080 - 3077 120

= 6718469 1080 - 27693 1080

= 836347 135


≈ 6195,163

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 5 ( 2 ( x -3 ) 2 +6 ) x .

Lösung einblenden
2 5 ( 2 ( x -3 ) 2 +6 ) x

= [ 2 3 ( x -3 ) 3 +6x ] 2 5

= 2 3 ( 5 -3 ) 3 +65 - ( 2 3 ( 2 -3 ) 3 +62 )

= 2 3 2 3 +30 - ( 2 3 ( -1 ) 3 +12 )

= 2 3 8 +30 - ( 2 3 ( -1 ) +12 )

= 16 3 +30 - ( - 2 3 +12 )

= 16 3 + 90 3 - ( - 2 3 + 36 3 )

= 106 3 -1 · 34 3

= 106 3 - 34 3

= 24

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 2 π ( 5 cos( x ) +5 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 1 2 π ( 5 cos( x ) +5 sin( x ) ) x

= [ 5 sin( x ) -5 cos( x ) ] 0 1 2 π

= 5 sin( 1 2 π ) -5 cos( 1 2 π ) - ( 5 sin( 0 ) -5 cos( 0 ) )

= 51 -50 - ( 50 -51 )

= 5 +0 - (0 -5 )

= 5 +5

= 10

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ - 2 9 ( 3x -4 ) 3 - x ] 1 3

= - 2 9 ( 33 -4 ) 3 - 3 - ( - 2 9 ( 31 -4 ) 3 - 1 )

= - 2 9 ( 9 -4 ) 3 -3 - ( - 2 9 ( 3 -4 ) 3 -1 )

= - 2 9 5 3 -3 - ( - 2 9 ( -1 ) 3 -1 )

= - 2 9 125 -3 - ( - 2 9 ( -1 ) -1 )

= - 250 9 -3 - ( 2 9 -1 )

= - 250 9 - 27 9 - ( 2 9 - 9 9 )

= - 277 9 -1 · ( - 7 9 )

= - 277 9 + 7 9

= -30