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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 : Rechtecksfläche I1 = (2 - 0) ⋅ ( - 4 ) = 2 ⋅ ( - 4 ) = -8.

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

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

I4 = 7 10 f(x) x : Rechtecksfläche I4 = (10 - 7) ⋅ 2 = 3 ⋅ 2 = 6.

Somit gilt:

0 10 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 7 f(x) x + 7 10 f(x) x = -8 -4 +3 +6 = -3

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-2 1 ( 5x +4 ) x

= [ 5 2 x 2 +4x ] -2 1

= 5 2 1 2 +41 - ( 5 2 ( -2 ) 2 +4( -2 ) )

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

= 5 2 +4 - ( 10 -8 )

= 5 2 + 8 2 -1 · 2

= 13 2 -2

= 13 2 - 4 2

= 9 2


= 4,5

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 π ( -4 x 2 -2 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 π ( -4 x 2 -2 cos( x ) ) x

= [ - 4 3 x 3 -2 sin( x ) ] 0 π

= - 4 3 π 3 -2 sin( π ) - ( - 4 3 ( 0 ) 3 -2 sin( 0 ) )

= - 4 3 π 3 -20 - ( - 4 3 0 -20 )

= - 4 3 π 3 +0 - (0+0)

= - 4 3 π 3 +0

= - 4 3 π 3


≈ -41,342

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 3 e 2x -1 x .

Lösung einblenden
1 2 3 e 2x -1 x

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

= 3 2 e 22 -1 - 3 2 e 21 -1

= 3 2 e 4 -1 - 3 2 e 2 -1

= 3 2 e 3 - 3 2 e

= 3 2 e 3 - 3 2 e


≈ 26,051

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 16 ( - 1 3 e -3x +5 x ) x .

Lösung einblenden
1 16 ( - 1 3 e -3x +5 x ) x
= 1 16 ( - 1 3 e -3x +5 x 1 2 ) x

= [ 1 9 e -3x + 10 3 x 3 2 ] 1 16

= [ 1 9 e -3x + 10 3 ( x ) 3 ] 1 16

= 1 9 e -316 + 10 3 ( 16 ) 3 - ( 1 9 e -31 + 10 3 ( 1 ) 3 )

= 1 9 e -48 + 10 3 4 3 - ( 1 9 e -3 + 10 3 1 3 )

= 1 9 e -48 + 10 3 64 - ( 1 9 e -3 + 10 3 1 )

= 1 9 e -48 + 640 3 - ( 1 9 e -3 + 10 3 )

= - 1 9 e -3 -1 · 10 3 + 1 9 e -48 + 640 3

= - 1 9 e -3 - 10 3 + 1 9 e -48 + 640 3

= - 1 9 e -3 + 1 9 e -48 - 10 3 + 640 3

= - 1 9 e -3 + 1 9 e -48 +210


≈ 209,994

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 5 - e 2x -5 x .

Lösung einblenden
2 5 - e 2x -5 x

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

= - 1 2 e 25 -5 + 1 2 e 22 -5

= - 1 2 e 10 -5 + 1 2 e 4 -5

= - 1 2 e 5 + 1 2 e -1


≈ -74,023