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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) ⅆ x .

Lösung einblenden

∫ 0 8 f(x) ⅆ 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) ⅆ x : Dreiecksfläche I1 = (2 - 0) ⋅ ( - 2 ) 2 = -4 2 = -2.

I2 = ∫ 2 4 f(x) ⅆ x : Dreiecksfläche I2 = (4 - 2) ⋅ 3 2 = 6 2 = 3.

I3 = ∫ 4 6 f(x) ⅆ x : Rechtecksfläche I3 = (6 - 4) ⋅ 3 = 2 ⋅ 3 = 6.

I4 = ∫ 6 8 f(x) ⅆ x : Trapezfläche I4 = (8 - 6) ⋅ 3 + 4 2 = 2 ⋅ 3.5 = 7.

Somit gilt:

∫ 0 8 f(x) ⅆ x = I1 + I2 + I3 + I4 = ∫ 0 2 f(x) ⅆ x + ∫ 2 4 f(x) ⅆ x + ∫ 4 6 f(x) ⅆ x + ∫ 6 8 f(x) ⅆ x = -2 +3 +6 +7 = 14

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 0 2 ( -2 x 2 +2x ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 0 2 ( -2 x 2 +2x ) ⅆ x

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

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

= - 2 3 ⋅8 + 4 - ( - 2 3 ⋅0 + 0 )

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

= - 16 3 + 12 3 +0

= - 4 3


≈ -1,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ 1 2 x 4 + 8 3 x 3 2 ] 4 9

= [ 1 2 x 4 + 8 3 ( x ) 3 ] 4 9

= 1 2 ⋅ 9 4 + 8 3 ( 9 ) 3 - ( 1 2 ⋅ 4 4 + 8 3 ( 4 ) 3 )

= 1 2 ⋅6561 + 8 3 ⋅ 3 3 - ( 1 2 ⋅256 + 8 3 ⋅ 2 3 )

= 6561 2 + 8 3 ⋅27 - ( 128 + 8 3 ⋅8 )

= 6561 2 +72 - ( 128 + 64 3 )

= 6561 2 + 144 2 - ( 384 3 + 64 3 )

= 6705 2 -1 · 448 3

= 6705 2 - 448 3

= 20115 6 - 896 6

= 6705 2 - 448 3

= 20115 6 - 896 6

= 19219 6


≈ 3203,167

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 2 3 3 e x -2 ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 2 3 3 e x -2 ⅆ x

= [ 3 e x -2 ] 2 3

= 3 e 3 -2 -3 e 2 -2

= 3e -3 e 0

= 3e -3


≈ 5,155

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
∫ 1 2 π 3 2 π ( 7 2 x 2 -2⋅ cos( x ) ) ⅆ x

= [ 7 6 x 3 -2⋅ sin( x ) ] 1 2 π 3 2 π

= 7 6 ⋅ ( 3 2 π ) 3 -2⋅ sin( 3 2 π ) - ( 7 6 ⋅ ( 1 2 π ) 3 -2⋅ sin( 1 2 π ) )

= 7 6 ⋅ ( 3 2 π ) 3 -2⋅( -1 ) - ( 7 6 ⋅ ( 1 2 π ) 3 -2⋅1 )

= 7 6 ⋅ ( 3 2 π ) 3 +2 - ( 7 6 ⋅ ( 1 2 π ) 3 -2 )

= 2 + 63 16 ⋅ π 3 - ( -2 + 7 48 ⋅ π 3 )

= 2 + 63 16 ⋅ π 3 -1 · ( -2 ) -1 · 7 48 ⋅ π 3

= 2 + 63 16 ⋅ π 3 +2 - 7 48 ⋅ π 3

= 2 +2 + 63 16 ⋅ π 3 - 7 48 ⋅ π 3

= 4 + 91 24 ⋅ π 3


≈ 121,565

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 1 4 3 e -2x +2 ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 1 4 3 e -2x +2 ⅆ x

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

= - 3 2 e -2⋅4 +2 + 3 2 e -2⋅1 +2

= - 3 2 e -8 +2 + 3 2 e -2 +2

= - 3 2 e -6 + 3 2 e 0

= - 3 2 e -6 + 3 2


≈ 1,496