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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) x .

Lösung einblenden

2 9 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 = 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 9 f(x) x : Trapezfläche I4 = (9 - 7) ⋅ -1 + ( - 3 ) 2 = 2 ⋅ ( - 2 ) = -4.

Somit gilt:

2 9 f(x) x = I2 + I3 + I4 = 2 5 f(x) x + 5 7 f(x) x + 7 9 f(x) x = -1.5 -2 -4 = -7.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -3 -2 ( 4 x 2 -5 ) x .

Lösung einblenden
-3 -2 ( 4 x 2 -5 ) x

= [ 4 3 x 3 -5x ] -3 -2

= 4 3 ( -2 ) 3 -5( -2 ) - ( 4 3 ( -3 ) 3 -5( -3 ) )

= 4 3 ( -8 ) +10 - ( 4 3 ( -27 ) +15 )

= - 32 3 +10 - ( -36 +15 )

= - 32 3 + 30 3 -1 · ( -21 )

= - 2 3 +21

= - 2 3 + 63 3

= 61 3


≈ 20,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 4 ( - e x - 2 x 2 ) x .

Lösung einblenden
2 4 ( - e x - 2 x 2 ) x
= 2 4 ( - e x -2 x -2 ) x

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

= [ - e x + 2 x ] 2 4

= - e 4 + 2 4 - ( - e 2 + 2 2 )

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

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

= - e 4 + 1 2 + e 2 -1 · 1

= - e 4 + 1 2 + e 2 -1

= - e 4 + e 2 + 1 2 -1

= - e 4 + e 2 - 1 2


≈ -47,709

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
0 2 - ( 2x -2 ) 3 x

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

= - 1 8 ( 22 -2 ) 4 + 1 8 ( 20 -2 ) 4

= - 1 8 ( 4 -2 ) 4 + 1 8 ( 0 -2 ) 4

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

= - 1 8 16 + 1 8 16

= -2 +2

= 0

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( - e -2x + 9 4 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( - e -2x + 9 4 sin( x ) ) x

= [ 1 2 e -2x - 9 4 cos( x ) ] 1 2 π π

= 1 2 e -2π - 9 4 cos( π ) - ( 1 2 e -2( 1 2 π ) - 9 4 cos( 1 2 π ) )

= 1 2 e -2π - 9 4 ( -1 ) - ( 1 2 e -2( 1 2 π ) - 9 4 0 )

= 1 2 e -2π + 9 4 - ( 1 2 e -2( 1 2 π ) +0)

= 1 2 e -2π + 9 4 - 1 2 e -π


≈ 2,229

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 20 3 29 3 -3 3x -4 x .

Lösung einblenden
20 3 29 3 -3 3x -4 x
= 20 3 29 3 -3 ( 3x -4 ) 1 2 x

= [ - 2 3 ( 3x -4 ) 3 2 ] 20 3 29 3

= [ - 2 3 ( 3x -4 ) 3 ] 20 3 29 3

= - 2 3 ( 3( 29 3 ) -4 ) 3 + 2 3 ( 3( 20 3 ) -4 ) 3

= - 2 3 ( 29 -4 ) 3 + 2 3 ( 20 -4 ) 3

= - 2 3 ( 25 ) 3 + 2 3 ( 16 ) 3

= - 2 3 5 3 + 2 3 4 3

= - 2 3 125 + 2 3 64

= - 250 3 + 128 3

= - 122 3


≈ -40,667