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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) ⋅ 4 2 = 12 2 = 6.

I2 = 3 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 3) ⋅ ( - 4 ) 2 = -8 2 = -4.

I3 = 5 7 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (7 - 5) ⋅ ( - 4 ) = 2 ⋅ ( - 4 ) = -8.

I4 = 7 10 f(x) x : Trapezfläche I4 = (10 - 7) ⋅ -4 + ( - 5 ) 2 = 3 ⋅ ( - 4.5 ) = -13.5.

Somit gilt:

0 10 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 3 f(x) x + 3 5 f(x) x + 5 7 f(x) x + 7 10 f(x) x = 6 -4 -8 -13.5 = -19.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
0 2 ( 3 x 2 -3x ) x

= [ x 3 - 3 2 x 2 ] 0 2

= 2 3 - 3 2 2 2 - ( 0 3 - 3 2 0 2 )

= 8 - 3 2 4 - ( 0 - 3 2 0 )

= 8 -6 - (0+0)

= 2 +0

= 2

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 16 ( -3 x - e 2x ) x .

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

= [ -2 x 3 2 - 1 2 e 2x ] 1 16

= [ -2 ( x ) 3 - 1 2 e 2x ] 1 16

= -2 ( 16 ) 3 - 1 2 e 216 - ( -2 ( 1 ) 3 - 1 2 e 21 )

= -2 4 3 - 1 2 e 32 - ( -2 1 3 - 1 2 e 2 )

= -264 - 1 2 e 32 - ( -21 - 1 2 e 2 )

= -128 - 1 2 e 32 - ( -2 - 1 2 e 2 )

= - 1 2 e 32 -128 - ( - 1 2 e 2 -2 )

= - 1 2 e 32 -128 + 1 2 e 2 -1 · ( -2 )

= - 1 2 e 32 -128 + 1 2 e 2 +2

= - 1 2 e 32 + 1 2 e 2 -128 +2

= - 1 2 e 32 + 1 2 e 2 -126


= -39481480091463

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ 1 9 ( -3x +6 ) 3 ] 2 4

= 1 9 ( -34 +6 ) 3 - 1 9 ( -32 +6 ) 3

= 1 9 ( -12 +6 ) 3 - 1 9 ( -6 +6 ) 3

= 1 9 ( -6 ) 3 - 1 9 0 3

= 1 9 ( -216 ) - 1 9 0

= -24 +0

= -24

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π 3 2 π ( - 1 4 x 3 + sin( x ) ) x .

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

= [ 1 8 x -2 - cos( x ) ] 1 2 π 3 2 π

= [ 1 8 x 2 - cos( x ) ] 1 2 π 3 2 π

= 1 8 ( 3 2 π ) 2 - cos( 3 2 π ) - ( 1 8 ( 1 2 π ) 2 - cos( 1 2 π ) )

= 1 8 ( 3 2 π ) 2 - 0 - ( 1 8 ( 1 2 π ) 2 - 0 )

= 1 18 π 2 - 1 2 π 2

= - 4 9 π 2


≈ -0,045

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 -2 ( 3x -7 ) 2 x .

Lösung einblenden
1 2 -2 ( 3x -7 ) 2 x

= [ - 2 9 ( 3x -7 ) 3 ] 1 2

= - 2 9 ( 32 -7 ) 3 + 2 9 ( 31 -7 ) 3

= - 2 9 ( 6 -7 ) 3 + 2 9 ( 3 -7 ) 3

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

= - 2 9 ( -1 ) + 2 9 ( -64 )

= 2 9 - 128 9

= -14