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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 3 f(x) x : Dreiecksfläche I1 = (3 - 0) ⋅ ( - 3 ) 2 = -9 2 = -4.5.

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

I3 = 6 8 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 6) ⋅ 2 = 2 ⋅ 2 = 4.

I4 = 8 10 f(x) x : Trapezfläche I4 = (10 - 8) ⋅ 2 + 3 2 = 2 ⋅ 2.5 = 5.

Somit gilt:

0 10 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 3 f(x) x + 3 6 f(x) x + 6 8 f(x) x + 8 10 f(x) x = -4.5 +3 +4 +5 = 7.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

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

= 5 3 2 3 -2 2 2 - ( 5 3 ( -1 ) 3 -2 ( -1 ) 2 )

= 5 3 8 -24 - ( 5 3 ( -1 ) -21 )

= 40 3 -8 - ( - 5 3 -2 )

= 40 3 - 24 3 - ( - 5 3 - 6 3 )

= 16 3 -1 · ( - 11 3 )

= 16 3 + 11 3

= 9

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 4 9 ( -2 x +3x ) x .

Lösung einblenden
4 9 ( -2 x +3x ) x
= 4 9 ( -2 x 1 2 +3x ) x

= [ - 4 3 x 3 2 + 3 2 x 2 ] 4 9

= [ - 4 3 ( x ) 3 + 3 2 x 2 ] 4 9

= - 4 3 ( 9 ) 3 + 3 2 9 2 - ( - 4 3 ( 4 ) 3 + 3 2 4 2 )

= - 4 3 3 3 + 3 2 81 - ( - 4 3 2 3 + 3 2 16 )

= - 4 3 27 + 243 2 - ( - 4 3 8 +24 )

= -36 + 243 2 - ( - 32 3 +24 )

= - 72 2 + 243 2 - ( - 32 3 + 72 3 )

= 171 2 -1 · 40 3

= 171 2 - 40 3

= 513 6 - 80 6

= 171 2 - 40 3

= 513 6 - 80 6

= 433 6


≈ 72,167

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 2 ( -x +1 ) 2 x

= [ - 1 3 ( -x +1 ) 3 ] 1 2

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

= - 1 3 ( -1 ) 3 + 1 3 0 3

= - 1 3 ( -1 ) + 1 3 0

= 1 3 +0

= 1 3 +0

= 1 3


≈ 0,333

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 π ( 1 2 sin( x ) -2 x 4 ) x .

Lösung einblenden
0 π ( 1 2 sin( x ) -2 x 4 ) x

= [ - 1 2 cos( x ) - 2 5 x 5 ] 0 π

= - 1 2 cos( π ) - 2 5 π 5 - ( - 1 2 cos( 0 ) - 2 5 ( 0 ) 5 )

= - 1 2 ( -1 ) - 2 5 π 5 - ( - 1 2 1 - 2 5 0 )

= 1 2 - 2 5 π 5 - ( - 1 2 +0)

= 1 2 - 2 5 π 5 - ( - 1 2 +0)

= 1 2 - 2 5 π 5 + 1 2

= 1 2 + 1 2 - 2 5 π 5

= 1 - 2 5 π 5


≈ -121,408

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
2 3 3 ( 2x -3 ) 2 x
= 2 3 3 ( 2x -3 ) -2 x

= [ - 3 2 ( 2x -3 ) -1 ] 2 3

= [ - 3 2( 2x -3 ) ] 2 3

= - 3 2( 23 -3 ) + 3 2( 22 -3 )

= - 3 2( 6 -3 ) + 3 2( 4 -3 )

= - 3 2 3 + 3 2

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

= - 1 2 + 3 2

= 1