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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 10 f(x) x .

Lösung einblenden

2 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:

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

I3 = 4 7 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (7 - 4) ⋅ ( - 3 ) 2 = -9 2 = -4.5.

I4 = 7 10 f(x) x : Rechtecksfläche I4 = (10 - 7) ⋅ ( - 3 ) = 3 ⋅ ( - 3 ) = -9.

Somit gilt:

2 10 f(x) x = I2 + I3 + I4 = 2 4 f(x) x + 4 7 f(x) x + 7 10 f(x) x = 2 -4.5 -9 = -11.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -3 1 ( 3x -4 ) x .

Lösung einblenden
-3 1 ( 3x -4 ) x

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

= 3 2 1 2 -41 - ( 3 2 ( -3 ) 2 -4( -3 ) )

= 3 2 1 -4 - ( 3 2 9 +12 )

= 3 2 -4 - ( 27 2 +12 )

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

= - 5 2 -1 · 51 2

= - 5 2 - 51 2

= -28

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 ( 3 2 x 5 +4 x ) x .

Lösung einblenden
0 1 ( 3 2 x 5 +4 x ) x
= 0 1 ( 3 2 x 5 +4 x 1 2 ) x

= [ 1 4 x 6 + 8 3 x 3 2 ] 0 1

= [ 1 4 x 6 + 8 3 ( x ) 3 ] 0 1

= 1 4 1 6 + 8 3 ( 1 ) 3 - ( 1 4 0 6 + 8 3 ( 0 ) 3 )

= 1 4 1 + 8 3 1 3 - ( 1 4 0 + 8 3 0 3 )

= 1 4 + 8 3 1 - (0 + 8 3 0 )

= 1 4 + 8 3 - (0+0)

= 3 12 + 32 12 +0

= 35 12


≈ 2,917

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 4 ( -3 ( -3x +7 ) 2 +6x ) x .

Lösung einblenden
2 4 ( -3 ( -3x +7 ) 2 +6x ) x

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

= 1 3 ( -34 +7 ) 3 +3 4 2 - ( 1 3 ( -32 +7 ) 3 +3 2 2 )

= 1 3 ( -12 +7 ) 3 +316 - ( 1 3 ( -6 +7 ) 3 +34 )

= 1 3 ( -5 ) 3 +48 - ( 1 3 1 3 +12 )

= 1 3 ( -125 ) +48 - ( 1 3 1 +12 )

= - 125 3 +48 - ( 1 3 +12 )

= - 125 3 + 144 3 - ( 1 3 + 36 3 )

= 19 3 -1 · 37 3

= 19 3 - 37 3

= -6

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ - 5 6 x -2 + 3 4 sin( x ) ] π 3 2 π

= [ - 5 6 x 2 + 3 4 sin( x ) ] π 3 2 π

= - 5 6 ( 3 2 π ) 2 + 3 4 sin( 3 2 π ) - ( - 5 6 π 2 + 3 4 sin( π ) )

= - 5 6 ( 3 2 π ) 2 + 3 4 ( -1 ) - ( - 5 6 π 2 + 3 4 0 )

= - 5 6 ( 3 2 π ) 2 - 3 4 - ( - 5 6 π 2 +0)

= - 3 4 - 10 27 π 2 + 5 6 π 2

= - 3 4 + 25 54 π 2


≈ -0,703

Integrale mit Kettenregel

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