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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) ⋅ ( - 3 ) 2 = -6 2 = -3.

I2 = 2 4 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (4 - 2) ⋅ 4 2 = 8 2 = 4.

I3 = 4 6 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (6 - 4) ⋅ 4 = 2 ⋅ 4 = 8.

I4 = 6 8 f(x) x : Trapezfläche I4 = (8 - 6) ⋅ 4 + 1 2 = 2 ⋅ 2.5 = 5.

Somit gilt:

0 8 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 6 f(x) x + 6 8 f(x) x = -3 +4 +8 +5 = 14

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

= [ - 4 3 x 3 + 3 2 x 2 ] -3 1

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

= - 4 3 1 + 3 2 1 - ( - 4 3 ( -27 ) + 3 2 9 )

= - 4 3 + 3 2 - ( 36 + 27 2 )

= - 8 6 + 9 6 - ( 72 2 + 27 2 )

= 1 6 -1 · 99 2

= 1 6 - 99 2

= 1 6 - 297 6

= - 148 3


≈ -49,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 4 ( - 1 2 x + x 2 ) x .

Lösung einblenden
0 4 ( - 1 2 x + x 2 ) x
= 0 4 ( - 1 2 x 1 2 + x 2 ) x

= [ - 1 3 x 3 2 + 1 3 x 3 ] 0 4

= [ - 1 3 ( x ) 3 + 1 3 x 3 ] 0 4

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

= - 1 3 2 3 + 1 3 64 - ( - 1 3 0 3 + 1 3 0 )

= - 1 3 8 + 64 3 - ( - 1 3 0 +0)

= - 8 3 + 64 3 - (0+0)

= 56 3 +0

= 56 3


≈ 18,667

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

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

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

= - 2 9 ( 34 -4 ) 3 + 2 9 ( 32 -4 ) 3

= - 2 9 ( 12 -4 ) 3 + 2 9 ( 6 -4 ) 3

= - 2 9 8 3 + 2 9 2 3

= - 2 9 ( 1 512 ) + 2 9 ( 1 8 )

= - 1 2304 + 1 36

= - 1 2304 + 64 2304

= 7 256


≈ 0,027

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ 1 3 x 3 + 3 2 cos( x ) ] 1 2 π π

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

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

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

= - 3 2 + 1 3 π 3 - 1 24 π 3

= - 3 2 + 7 24 π 3


≈ 7,543

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 3 - e x -1 x .

Lösung einblenden
1 3 - e x -1 x

= [ - e x -1 ] 1 3

= - e 3 -1 + e 1 -1

= - e 2 + e 0

= - e 2 +1


≈ -6,389