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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 7 f(x) x .

Lösung einblenden

0 7 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 : Rechtecksfläche I1 = (2 - 0) ⋅ ( - 2 ) = 2 ⋅ ( - 2 ) = -4.

I2 = 2 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ ( - 2 ) 2 = -6 2 = -3.

I3 = 5 7 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (7 - 5) ⋅ 3 2 = 6 2 = 3.

Somit gilt:

0 7 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 2 f(x) x + 2 5 f(x) x + 5 7 f(x) x = -4 -3 +3 = -4

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -3 0 ( -x +4 ) x .

Lösung einblenden
-3 0 ( -x +4 ) x

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

= - 1 2 0 2 +40 - ( - 1 2 ( -3 ) 2 +4( -3 ) )

= - 1 2 0 +0 - ( - 1 2 9 -12 )

= 0+0 - ( - 9 2 -12 )

= 0 - ( - 9 2 - 24 2 )

= -1 · ( - 33 2 )

= 33 2


= 16,5

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 ( - 1 4 x 4 + 3 4 e -2x ) x .

Lösung einblenden
0 1 ( - 1 4 x 4 + 3 4 e -2x ) x
= 0 1 ( - 1 4 x 1 4 + 3 4 e -2x ) x

= [ - 1 5 x 5 4 - 3 8 e -2x ] 0 1

= [ - 1 5 ( x 4 ) 5 - 3 8 e -2x ] 0 1

= - 1 5 ( 1 4 ) 5 - 3 8 e -21 - ( - 1 5 ( 0 4 ) 5 - 3 8 e -20 )

= - 1 5 1 5 - 3 8 e -2 - ( - 1 5 0 5 - 3 8 e 0 )

= - 1 5 1 - 3 8 e -2 - ( - 1 5 0 - 3 8 )

= - 1 5 - 3 8 e -2 - (0 - 3 8 )

= - 3 8 e -2 - 1 5 - (0 - 3 8 )

= - 3 8 e -2 - 1 5 + 3 8

= - 3 8 e -2 + 7 40


≈ 0,124

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 2 ( - ( -3x +5 ) 3 +5x ) x .

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0 2 ( - ( -3x +5 ) 3 +5x ) x

= [ 1 12 ( -3x +5 ) 4 + 5 2 x 2 ] 0 2

= 1 12 ( -32 +5 ) 4 + 5 2 2 2 - ( 1 12 ( -30 +5 ) 4 + 5 2 0 2 )

= 1 12 ( -6 +5 ) 4 + 5 2 4 - ( 1 12 ( 0 +5 ) 4 + 5 2 0 )

= 1 12 ( -1 ) 4 +10 - ( 1 12 5 4 +0)

= 1 12 1 +10 - ( 1 12 625 +0)

= 1 12 +10 - ( 625 12 +0)

= 1 12 + 120 12 - ( 625 12 +0)

= 121 12 - 625 12

= -42

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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1 2 π π ( 4 cos( x ) + 7 3 sin( x ) ) x

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

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

= 40 - 7 3 ( -1 ) - ( 41 - 7 3 0 )

= 0 + 7 3 - ( 4 +0)

= 0 + 7 3 -4

= 7 3 -4

= 7 3 - 12 3

= - 5 3


≈ -1,667

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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1 2 π 3 2 π -2 cos( -x - 1 2 π) x

= [ 2 sin( -x - 1 2 π) ] 1 2 π 3 2 π

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

= 2 sin(-2π) -2 sin(-π)

= 20 -20

= 0+0

= 0