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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 6 f(x) x .

Lösung einblenden

0 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:

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.

Somit gilt:

0 6 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 6 f(x) x = -3 +4 +8 = 9

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

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

= 2 3 ( -2 ) 3 -5( -2 ) - ( 2 3 ( -3 ) 3 -5( -3 ) )

= 2 3 ( -8 ) +10 - ( 2 3 ( -27 ) +15 )

= - 16 3 +10 - ( -18 +15 )

= - 16 3 + 30 3 -1 · ( -3 )

= 14 3 +3

= 14 3 + 9 3

= 23 3


≈ 7,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ - 1 6 e -2x + 1 6 x 3 2 ] 1 4

= [ - 1 6 e -2x + 1 6 ( x ) 3 ] 1 4

= - 1 6 e -24 + 1 6 ( 4 ) 3 - ( - 1 6 e -21 + 1 6 ( 1 ) 3 )

= - 1 6 e -8 + 1 6 2 3 - ( - 1 6 e -2 + 1 6 1 3 )

= - 1 6 e -8 + 1 6 8 - ( - 1 6 e -2 + 1 6 1 )

= - 1 6 e -8 + 4 3 - ( - 1 6 e -2 + 1 6 )

= 1 6 e -2 -1 · 1 6 - 1 6 e -8 + 4 3

= 1 6 e -2 - 1 6 - 1 6 e -8 + 4 3

= 1 6 e -2 - 1 6 e -8 - 1 6 + 4 3

= 1 6 e -2 - 1 6 e -8 + 7 6


≈ 1,189

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 5 - 2 ( x -1 ) 4 x .

Lösung einblenden
2 5 - 2 ( x -1 ) 4 x
= 2 5 -2 ( x -1 ) -4 x

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

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

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

= 2 3 4 3 - 2 3 1 3

= 2 3 ( 1 64 ) - 2 3 1

= 1 96 - 2 3

= 1 96 - 64 96

= - 21 32


≈ -0,656

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ - 1 6 x 3 - cos( x ) ] 1 2 π 3 2 π

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

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

= - 9 16 π 3 + 1 48 π 3

= - 13 24 π 3


≈ -16,795

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ - 1 3 sin( -3x + 3 2 π) ] 0 π

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

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

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

= - 1 3 - 1 3

= - 2 3


≈ -0,667