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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 ∫ 2 9 f(x) ⅆ x .

Lösung einblenden

∫ 2 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 = ∫ 2 4 f(x) ⅆ x : Dreiecksfläche I2 = (4 - 2) ⋅ ( - 3 ) 2 = -6 2 = -3.

I3 = ∫ 4 7 f(x) ⅆ x : Dreiecksfläche I3 = (7 - 4) ⋅ 2 2 = 6 2 = 3.

I4 = ∫ 7 9 f(x) ⅆ x : Rechtecksfläche I4 = (9 - 7) ⋅ 2 = 2 ⋅ 2 = 4.

Somit gilt:

∫ 2 9 f(x) ⅆ x = I2 + I3 + I4 = ∫ 2 4 f(x) ⅆ x + ∫ 4 7 f(x) ⅆ x + ∫ 7 9 f(x) ⅆ x = -3 +3 +4 = 4

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ -1 1 ( 4 x 2 -4x ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ -1 1 ( 4 x 2 -4x ) ⅆ x

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

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

= 4 3 ⋅1 -2⋅1 - ( 4 3 ⋅( -1 ) -2⋅1 )

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

= 4 3 - 6 3 - ( - 4 3 - 6 3 )

= - 2 3 -1 · ( - 10 3 )

= - 2 3 + 10 3

= 8 3


≈ 2,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 1 2 π 3 2 π ( x 5 - 1 2 ⋅ sin( x ) ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 1 2 π 3 2 π ( x 5 - 1 2 ⋅ sin( x ) ) ⅆ x

= [ 1 6 x 6 + 1 2 ⋅ cos( x ) ] 1 2 π 3 2 π

= 1 6 ⋅ ( 3 2 π ) 6 + 1 2 ⋅ cos( 3 2 π ) - ( 1 6 ⋅ ( 1 2 π ) 6 + 1 2 ⋅ cos( 1 2 π ) )

= 1 6 ⋅ ( 3 2 π ) 6 + 1 2 ⋅0 - ( 1 6 ⋅ ( 1 2 π ) 6 + 1 2 ⋅0 )

= 1 6 ⋅ ( 3 2 π ) 6 +0 - ( 1 6 ⋅ ( 1 2 π ) 6 +0)

= 243 128 ⋅ π 6 - 1 384 ⋅ π 6

= 729 384 ⋅ π 6 - 1 384 ⋅ π 6

= 91 48 ⋅ π 6


≈ 1822,634

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 0 3 3 e -3x +4 ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 0 3 3 e -3x +4 ⅆ x

= [ - e -3x +4 ] 0 3

= - e -3⋅3 +4 + e -3⋅0 +4

= - e -9 +4 + e 0 +4

= - e -5 + e 4


≈ 54,591

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 1 2 π π ( -2⋅ cos( x ) - sin( x ) ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 1 2 π π ( -2⋅ cos( x ) - sin( x ) ) ⅆ x

= [ -2⋅ sin( x ) + cos( x ) ] 1 2 π π

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

= -2⋅0 -1 - ( -2⋅1 +0)

= 0 -1 - ( -2 +0)

= -1 +2

= 1

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
∫ 1 2 π 3 2 π cos( -2x - π) ⅆ x

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

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

= - 1 2 ⋅ sin(-4π) + 1 2 ⋅ sin(-2π)

= - 1 2 ⋅0 + 1 2 ⋅0

= 0+0

= 0