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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 3 9 f(x) x .

Lösung einblenden

3 9 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 = 3 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 3) ⋅ 1 2 = 2 2 = 1.

I3 = 5 7 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (7 - 5) ⋅ 1 = 2 ⋅ 1 = 2.

I4 = 7 9 f(x) x : Trapezfläche I4 = (9 - 7) ⋅ 1 + 3 2 = 2 ⋅ 2 = 4.

Somit gilt:

3 9 f(x) x = I2 + I3 + I4 = 3 5 f(x) x + 5 7 f(x) x + 7 9 f(x) x = 1 +2 +4 = 7

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

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

= - 4 3 2 3 +32 - ( - 4 3 ( -1 ) 3 +3( -1 ) )

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

= - 32 3 +6 - ( 4 3 -3 )

= - 32 3 + 18 3 - ( 4 3 - 9 3 )

= - 14 3 -1 · ( - 5 3 )

= - 14 3 + 5 3

= -3

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π 3 2 π ( -7 sin( x ) - x 2 ) x .

Lösung einblenden
1 2 π 3 2 π ( -7 sin( x ) - x 2 ) x

= [ 7 cos( x ) - 1 3 x 3 ] 1 2 π 3 2 π

= 7 cos( 3 2 π ) - 1 3 ( 3 2 π ) 3 - ( 7 cos( 1 2 π ) - 1 3 ( 1 2 π ) 3 )

= 70 - 1 3 ( 3 2 π ) 3 - ( 70 - 1 3 ( 1 2 π ) 3 )

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

= - 9 8 π 3 + 1 24 π 3

= - 27 24 π 3 + 1 24 π 3

= - 13 12 π 3


≈ -33,59

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 2 3 e 2x -4 x .

Lösung einblenden
0 2 3 e 2x -4 x

= [ 3 2 e 2x -4 ] 0 2

= 3 2 e 22 -4 - 3 2 e 20 -4

= 3 2 e 4 -4 - 3 2 e 0 -4

= 3 2 e 0 - 3 2 e -4

= 3 2 - 3 2 e -4


≈ 1,473

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 16 ( -9 x +4 x 2 ) x .

Lösung einblenden
1 16 ( -9 x +4 x 2 ) x
= 1 16 ( -9 x 1 2 +4 x 2 ) x

= [ -6 x 3 2 + 4 3 x 3 ] 1 16

= [ -6 ( x ) 3 + 4 3 x 3 ] 1 16

= -6 ( 16 ) 3 + 4 3 16 3 - ( -6 ( 1 ) 3 + 4 3 1 3 )

= -6 4 3 + 4 3 4096 - ( -6 1 3 + 4 3 1 )

= -664 + 16384 3 - ( -61 + 4 3 )

= -384 + 16384 3 - ( -6 + 4 3 )

= - 1152 3 + 16384 3 - ( - 18 3 + 4 3 )

= 15232 3 -1 · ( - 14 3 )

= 15232 3 + 14 3

= 5082

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 3 3 e -3x +3 x .

Lösung einblenden
2 3 3 e -3x +3 x

= [ - e -3x +3 ] 2 3

= - e -33 +3 + e -32 +3

= - e -9 +3 + e -6 +3

= - e -6 + e -3


≈ 0,047