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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) ⋅ ( - 3 ) = 2 ⋅ ( - 3 ) = -6.

I2 = 2 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ ( - 3 ) 2 = -9 2 = -4.5.

I3 = 5 8 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ 1 2 = 3 2 = 1.5.

I4 = 8 10 f(x) x : Rechtecksfläche I4 = (10 - 8) ⋅ 1 = 2 ⋅ 1 = 2.

Somit gilt:

0 10 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 2 f(x) x + 2 5 f(x) x + 5 8 f(x) x + 8 10 f(x) x = -6 -4.5 +1.5 +2 = -7

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 4 ( -3x +5 ) x

= [ - 3 2 x 2 +5x ] 1 4

= - 3 2 4 2 +54 - ( - 3 2 1 2 +51 )

= - 3 2 16 +20 - ( - 3 2 1 +5 )

= -24 +20 - ( - 3 2 +5 )

= -4 - ( - 3 2 + 10 2 )

= -4 -1 · 7 2

= -4 - 7 2

= - 8 2 - 7 2

= - 15 2


= -7,5

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 2 π 2π ( -2 cos( x ) - 7 x 3 ) x
= 1 2 π 2π ( -2 cos( x ) -7 x -3 ) x

= [ -2 sin( x ) + 7 2 x -2 ] 1 2 π 2π

= [ -2 sin( x ) + 7 2 x 2 ] 1 2 π 2π

= -2 sin( 2π ) + 7 2 ( 2π ) 2 - ( -2 sin( 1 2 π ) + 7 2 ( 1 2 π ) 2 )

= -20 + 7 2 ( 2π ) 2 - ( -21 + 7 2 ( 1 2 π ) 2 )

= 0 + 7 2 ( 2π ) 2 - ( -2 + 7 2 ( 1 2 π ) 2 )

= 7 8 π 2 - ( -2 + 14 π 2 )

= -1 · ( -2 ) -1 · 14 π 2 + 7 8 π 2

= 2 - 14 π 2 + 7 8 π 2

= 2 - 105 8 π 2


≈ 0,67

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 3 e -x +3 x

= [ - e -x +3 ] 1 3

= - e -3 +3 + e -1 +3

= - e 0 + e 2

= -1 + e 2


≈ 6,389

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 2 π ( -2 sin( x ) - 4 3 x 5 ) x .

Lösung einblenden
0 1 2 π ( -2 sin( x ) - 4 3 x 5 ) x

= [ 2 cos( x ) - 2 9 x 6 ] 0 1 2 π

= 2 cos( 1 2 π ) - 2 9 ( 1 2 π ) 6 - ( 2 cos( 0 ) - 2 9 ( 0 ) 6 )

= 20 - 2 9 ( 1 2 π ) 6 - ( 21 - 2 9 0 )

= 0 - 2 9 ( 1 2 π ) 6 - ( 2 +0)

= - 1 288 π 6 -2


≈ -5,338

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 11 2 27 2 - 2x -2 x .

Lösung einblenden
11 2 27 2 - 2x -2 x
= 11 2 27 2 - ( 2x -2 ) 1 2 x

= [ - 1 3 ( 2x -2 ) 3 2 ] 11 2 27 2

= [ - 1 3 ( 2x -2 ) 3 ] 11 2 27 2

= - 1 3 ( 2( 27 2 ) -2 ) 3 + 1 3 ( 2( 11 2 ) -2 ) 3

= - 1 3 ( 27 -2 ) 3 + 1 3 ( 11 -2 ) 3

= - 1 3 ( 25 ) 3 + 1 3 ( 9 ) 3

= - 1 3 5 3 + 1 3 3 3

= - 1 3 125 + 1 3 27

= - 125 3 +9

= - 125 3 + 27 3

= - 98 3


≈ -32,667