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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 8 f(x) x .

Lösung einblenden

0 8 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) ⋅ 2 2 = 4 2 = 2.

I3 = 5 8 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ 2 = 3 ⋅ 2 = 6.

Somit gilt:

0 8 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 3 f(x) x + 3 5 f(x) x + 5 8 f(x) x = -6 +2 +6 = 2

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 4 ( -4 x 2 -5x ) x .

Lösung einblenden
0 4 ( -4 x 2 -5x ) x

= [ - 4 3 x 3 - 5 2 x 2 ] 0 4

= - 4 3 4 3 - 5 2 4 2 - ( - 4 3 0 3 - 5 2 0 2 )

= - 4 3 64 - 5 2 16 - ( - 4 3 0 - 5 2 0 )

= - 256 3 -40 - (0+0)

= - 256 3 - 120 3 +0

= - 376 3


≈ -125,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 16 ( 2 x 3 + 9 2 x ) x .

Lösung einblenden
0 16 ( 2 x 3 + 9 2 x ) x
= 0 16 ( 2 x 3 + 9 2 x 1 2 ) x

= [ 1 2 x 4 +3 x 3 2 ] 0 16

= [ 1 2 x 4 +3 ( x ) 3 ] 0 16

= 1 2 16 4 +3 ( 16 ) 3 - ( 1 2 0 4 +3 ( 0 ) 3 )

= 1 2 65536 +3 4 3 - ( 1 2 0 +3 0 3 )

= 32768 +364 - (0 +30 )

= 32768 +192 - (0+0)

= 32960 +0

= 32960

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral -11 - 13 2 -3 -2x +3 x .

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-11 - 13 2 -3 -2x +3 x
= -11 - 13 2 -3 ( -2x +3 ) 1 2 x

= [ ( -2x +3 ) 3 2 ] -11 - 13 2

= [ ( -2x +3 ) 3 ] -11 - 13 2

= ( -2( - 13 2 ) +3 ) 3 - ( -2( -11 ) +3 ) 3

= ( 13 +3 ) 3 - ( 22 +3 ) 3

= ( 16 ) 3 - ( 25 ) 3

= 4 3 - 5 3

= 64 - 125

= -61

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( - 9 2 cos( x ) - 1 x 2 ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( - 9 2 cos( x ) - 1 x 2 ) x
= 1 2 π π ( - 9 2 cos( x ) - x -2 ) x

= [ - 9 2 sin( x ) + x -1 ] 1 2 π π

= [ - 9 2 sin( x ) + 1 x ] 1 2 π π

= - 9 2 sin( π ) + 1 π - ( - 9 2 sin( 1 2 π ) + 1 1 2 π )

= - 9 2 0 + 1 π - ( - 9 2 1 + 1 1 2 π )

= 0 + 1 π - ( - 9 2 + 1 1 2 π )

= 1 π - ( - 9 2 + 2 π )

= -1 · ( - 9 2 ) -1 · 2 π + 1 π

= 9 2 - 2 π + 1 π

= 9 2 - 1 π


≈ 4,182

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 2 π -2 cos( 3x + 3 2 π) x .

Lösung einblenden
0 1 2 π -2 cos( 3x + 3 2 π) x

= [ - 2 3 sin( 3x + 3 2 π) ] 0 1 2 π

= - 2 3 sin( 3( 1 2 π ) + 3 2 π) + 2 3 sin( 3( 0 ) + 3 2 π)

= - 2 3 sin(3π) + 2 3 sin( 3 2 π)

= - 2 3 0 + 2 3 ( -1 )

= 0 - 2 3

= 0 - 2 3

= - 2 3


≈ -0,667