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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 10 f(x) x .

Lösung einblenden

0 10 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 : Dreiecksfläche I1 = (2 - 0) ⋅ 3 2 = 6 2 = 3.

I2 = 2 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ ( - 1 ) 2 = -3 2 = -1.5.

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

I4 = 7 10 f(x) x : Trapezfläche I4 = (10 - 7) ⋅ -1 + ( - 4 ) 2 = 3 ⋅ ( - 2.5 ) = -7.5.

Somit gilt:

0 10 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 2 f(x) x + 2 5 f(x) x + 5 7 f(x) x + 7 10 f(x) x = 3 -1.5 -2 -7.5 = -8

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-2 -1 ( 4x +4 ) x

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

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

= 21 -4 - ( 24 -8 )

= 2 -4 - ( 8 -8 )

= -2 -1 · 0

= -2 +0

= -2

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 3 ( 5 x 4 +7 x 5 ) x .

Lösung einblenden
2 3 ( 5 x 4 +7 x 5 ) x
= 2 3 ( 5 x -4 +7 x 5 ) x

= [ - 5 3 x -3 + 7 6 x 6 ] 2 3

= [ - 5 3 x 3 + 7 6 x 6 ] 2 3

= - 5 3 3 3 + 7 6 3 6 - ( - 5 3 2 3 + 7 6 2 6 )

= - 5 3 ( 1 27 ) + 7 6 729 - ( - 5 3 ( 1 8 ) + 7 6 64 )

= - 5 81 + 1701 2 - ( - 5 24 + 224 3 )

= - 10 162 + 137781 162 - ( - 5 24 + 1792 24 )

= 137771 162 -1 · 1787 24

= 137771 162 - 1787 24

= 551084 648 - 48249 648

= 502835 648


≈ 775,98

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 2 ( -2 ( -3x +7 ) 3 +4 ) x .

Lösung einblenden
0 2 ( -2 ( -3x +7 ) 3 +4 ) x

= [ 1 6 ( -3x +7 ) 4 +4x ] 0 2

= 1 6 ( -32 +7 ) 4 +42 - ( 1 6 ( -30 +7 ) 4 +40 )

= 1 6 ( -6 +7 ) 4 +8 - ( 1 6 ( 0 +7 ) 4 +0)

= 1 6 1 4 +8 - ( 1 6 7 4 +0)

= 1 6 1 +8 - ( 1 6 2401 +0)

= 1 6 +8 - ( 2401 6 +0)

= 1 6 + 48 6 - ( 2401 6 +0)

= 49 6 - 2401 6

= -392

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

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

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

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

= -3( -1 ) + 4 3 ( 3 2 π ) 3 - ( -31 + 4 3 ( 1 2 π ) 3 )

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

= 3 + 32 81 π 3 - ( -3 + 32 3 π 3 )

= 3 + 32 81 π 3 -1 · ( -3 ) -1 · 32 3 π 3

= 3 + 32 81 π 3 +3 - 32 3 π 3

= 3 +3 + 32 81 π 3 - 32 3 π 3

= 6 - 832 81 π 3


≈ 5,669

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 4 5 - 1 -x +2 x .

Lösung einblenden
4 5 - 1 -x +2 x
= 4 5 - ( -x +2 ) -1 x

= [ ln( | -x +2 | ) ] 4 5

= ln( | -5 +2 | ) - ln( | -4 +2 | )

= ln( | -5 +2 | ) - ln( | -4 +2 | )

= ln( 3 ) - ln( | -4 +2 | )

= ln( 3 ) - ln( 2 )


≈ 0,405