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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 8 f(x) x .

Lösung einblenden

3 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:

I2 = 3 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 3) ⋅ 4 2 = 8 2 = 4.

I3 = 5 8 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ ( - 3 ) 2 = -9 2 = -4.5.

Somit gilt:

3 8 f(x) x = I2 + I3 = 3 5 f(x) x + 5 8 f(x) x = 4 -4.5 = -0.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 4 ( 2 x 2 +4x ) x

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

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

= 2 3 64 +216 - ( 2 3 1 +21 )

= 128 3 +32 - ( 2 3 +2 )

= 128 3 + 96 3 - ( 2 3 + 6 3 )

= 224 3 -1 · 8 3

= 224 3 - 8 3

= 72

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 16 ( 1 2 e -3x - 7 2 x ) x .

Lösung einblenden
0 16 ( 1 2 e -3x - 7 2 x ) x
= 0 16 ( 1 2 e -3x - 7 2 x 1 2 ) x

= [ - 1 6 e -3x - 7 3 x 3 2 ] 0 16

= [ - 1 6 e -3x - 7 3 ( x ) 3 ] 0 16

= - 1 6 e -316 - 7 3 ( 16 ) 3 - ( - 1 6 e -30 - 7 3 ( 0 ) 3 )

= - 1 6 e -48 - 7 3 4 3 - ( - 1 6 e 0 - 7 3 0 3 )

= - 1 6 e -48 - 7 3 64 - ( - 1 6 - 7 3 0 )

= - 1 6 e -48 - 448 3 - ( - 1 6 +0)

= - 1 6 e -48 - 448 3 - ( - 1 6 +0)

= - 1 6 e -48 - 448 3 + 1 6

= - 1 6 e -48 - 895 6


≈ -149,167

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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1 2 π 3 2 π -3 sin( 3x - π) x

= [ cos( 3x - π) ] 1 2 π 3 2 π

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

= cos( 7 2 π) - cos( 1 2 π)

= 0 - 0

= 0

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

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

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

= 3( -1 ) +0 - ( 31 +0)

= -3 +0 - ( 3 +0)

= -3 -3

= -6

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

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

= 1 2 ( 24 -1 ) 3 +24 - ( 1 2 ( 21 -1 ) 3 +21 )

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

= 1 2 7 3 +8 - ( 1 2 1 3 +2 )

= 1 2 343 +8 - ( 1 2 1 +2 )

= 343 2 +8 - ( 1 2 +2 )

= 343 2 + 16 2 - ( 1 2 + 4 2 )

= 359 2 -1 · 5 2

= 359 2 - 5 2

= 177