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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) ⅆ x .

Lösung einblenden

∫ 3 9 f(x) ⅆ 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 6 f(x) ⅆ x : Dreiecksfläche I2 = (6 - 3) ⋅ 3 2 = 9 2 = 4.5.

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

Somit gilt:

∫ 3 9 f(x) ⅆ x = I2 + I3 = ∫ 3 6 f(x) ⅆ x + ∫ 6 9 f(x) ⅆ x = 4.5 +9 = 13.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 1 5 ( x +1 ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 1 5 ( x +1 ) ⅆ x

= [ 1 2 x 2 + x ] 1 5

= 1 2 ⋅ 5 2 +5 - ( 1 2 ⋅ 1 2 +1 )

= 1 2 ⋅25 +5 - ( 1 2 ⋅1 +1 )

= 25 2 +5 - ( 1 2 +1 )

= 25 2 + 10 2 - ( 1 2 + 2 2 )

= 35 2 -1 · 3 2

= 35 2 - 3 2

= 16

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 0 1 2 π ( 2⋅ sin( x ) +8⋅ cos( x ) ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 0 1 2 π ( 2⋅ sin( x ) +8⋅ cos( x ) ) ⅆ x

= [ -2⋅ cos( x ) +8⋅ sin( x ) ] 0 1 2 π

= -2⋅ cos( 1 2 π ) +8⋅ sin( 1 2 π ) - ( -2⋅ cos( 0 ) +8⋅ sin( 0 ) )

= -2⋅0 +8⋅1 - ( -2⋅1 +8⋅0 )

= 0 +8 - ( -2 +0)

= 8 +2

= 10

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 1 3 -2 e -2x +4 ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 1 3 -2 e -2x +4 ⅆ x

= [ e -2x +4 ] 1 3

= e -2⋅3 +4 - e -2⋅1 +4

= e -6 +4 - e -2 +4

= e -2 - e 2


≈ -7,254

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 2 5 ( - 5 x 4 + 2 3 e 2x ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 2 5 ( - 5 x 4 + 2 3 e 2x ) ⅆ x
= ∫ 2 5 ( -5 x -4 + 2 3 e 2x ) ⅆ x

= [ 5 3 x -3 + 1 3 e 2x ] 2 5

= [ 5 3 x 3 + 1 3 e 2x ] 2 5

= 5 3⋅ 5 3 + 1 3 e 2⋅5 - ( 5 3⋅ 2 3 + 1 3 e 2⋅2 )

= 5 3 ⋅( 1 125 ) + 1 3 e 10 - ( 5 3 ⋅( 1 8 ) + 1 3 e 4 )

= 1 75 + 1 3 e 10 - ( 5 24 + 1 3 e 4 )

= 1 3 e 10 + 1 75 - ( 1 3 e 4 + 5 24 )

= 1 3 e 10 + 1 75 - 1 3 e 4 -1 · 5 24

= 1 3 e 10 + 1 75 - 1 3 e 4 - 5 24

= 1 3 e 10 - 1 3 e 4 + 1 75 - 5 24

= 1 3 e 10 - 1 3 e 4 - 39 200


≈ 7323,761

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 2 5 ( - ( -2x +1 ) 3 +2x ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 2 5 ( - ( -2x +1 ) 3 +2x ) ⅆ x

= [ 1 8 ( -2x +1 ) 4 + x 2 ] 2 5

= 1 8 ⋅ ( -2⋅5 +1 ) 4 + 5 2 - ( 1 8 ⋅ ( -2⋅2 +1 ) 4 + 2 2 )

= 1 8 ⋅ ( -10 +1 ) 4 + 25 - ( 1 8 ⋅ ( -4 +1 ) 4 + 4 )

= 1 8 ⋅ ( -9 ) 4 +25 - ( 1 8 ⋅ ( -3 ) 4 +4 )

= 1 8 ⋅6561 +25 - ( 1 8 ⋅81 +4 )

= 6561 8 +25 - ( 81 8 +4 )

= 6561 8 + 200 8 - ( 81 8 + 32 8 )

= 6761 8 -1 · 113 8

= 6761 8 - 113 8

= 831