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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 9 f(x) x .

Lösung einblenden

0 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:

I1 = 0 3 f(x) x : Dreiecksfläche I1 = (3 - 0) ⋅ ( - 3 ) 2 = -9 2 = -4.5.

I2 = 3 6 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (6 - 3) ⋅ 2 2 = 6 2 = 3.

I3 = 6 9 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (9 - 6) ⋅ 2 = 3 ⋅ 2 = 6.

Somit gilt:

0 9 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 3 f(x) x + 3 6 f(x) x + 6 9 f(x) x = -4.5 +3 +6 = 4.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-1 1 ( - x 2 -3 ) x

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

= - 1 3 1 3 -31 - ( - 1 3 ( -1 ) 3 -3( -1 ) )

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

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

= - 1 3 - 9 3 - ( 1 3 + 9 3 )

= - 10 3 -1 · 10 3

= - 10 3 - 10 3

= - 20 3


≈ -6,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ x -2 +3 cos( x ) ] π 2π

= [ 1 x 2 +3 cos( x ) ] π 2π

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

= 1 ( 2π ) 2 +31 - ( 1 π 2 +3( -1 ) )

= 1 ( 2π ) 2 +3 - ( 1 π 2 -3 )

= 3 + 1 4 π 2 - ( -3 + 1 π 2 )

= 3 + 1 4 π 2 -1 · ( -3 ) -1 · 1 π 2

= 3 + 1 4 π 2 +3 - 1 π 2

= 3 +3 + 1 4 π 2 - 1 π 2

= 6 - 3 4 π 2


≈ 5,924

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

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

= 2 3 ( 4 -2 ) 3 - 4 2 - ( 2 3 ( 2 -2 ) 3 - 2 2 )

= 2 3 2 3 - 16 - ( 2 3 0 3 - 4 )

= 2 3 8 -16 - ( 2 3 0 -4 )

= 16 3 -16 - (0 -4 )

= 16 3 - 48 3 +4

= - 32 3 +4

= - 32 3 + 12 3

= - 20 3


≈ -6,667

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( - 7 3 cos( x ) -4 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( - 7 3 cos( x ) -4 sin( x ) ) x

= [ - 7 3 sin( x ) +4 cos( x ) ] 1 2 π π

= - 7 3 sin( π ) +4 cos( π ) - ( - 7 3 sin( 1 2 π ) +4 cos( 1 2 π ) )

= - 7 3 0 +4( -1 ) - ( - 7 3 1 +40 )

= 0 -4 - ( - 7 3 +0)

= -4 - ( - 7 3 +0)

= -4 + 7 3

= - 12 3 + 7 3

= - 5 3


≈ -1,667

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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2 4 - e 2x -3 x

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

= - 1 2 e 24 -3 + 1 2 e 22 -3

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

= - 1 2 e 5 + 1 2 e

= - 1 2 e 5 + 1 2 e


≈ -72,847