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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 : Rechtecksfläche I1 = (3 - 0) ⋅ 4 = 3 ⋅ 4 = 12.

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

I3 = 5 8 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ ( - 3 ) 2 = -9 2 = -4.5.

I4 = 8 10 f(x) x : Rechtecksfläche I4 = (10 - 8) ⋅ ( - 3 ) = 2 ⋅ ( - 3 ) = -6.

Somit gilt:

0 10 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 3 f(x) x + 3 5 f(x) x + 5 8 f(x) x + 8 10 f(x) x = 12 +4 -4.5 -6 = 5.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-3 0 ( -2x +1 ) x

= [ - x 2 + x ] -3 0

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

= -0 +0 - ( -9 -3 )

= -1 · ( -9 ) -1 · ( -3 )

= 9 +3

= 12

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
4 9 ( -3 x 2 + ( x ) 3 ) x
= 4 9 ( -3 x 2 + x 3 2 ) x

= [ - x 3 + 2 5 x 5 2 ] 4 9

= [ - x 3 + 2 5 ( x ) 5 ] 4 9

= - 9 3 + 2 5 ( 9 ) 5 - ( - 4 3 + 2 5 ( 4 ) 5 )

= -729 + 2 5 3 5 - ( -64 + 2 5 2 5 )

= -729 + 2 5 243 - ( -64 + 2 5 32 )

= -729 + 486 5 - ( -64 + 64 5 )

= - 3645 5 + 486 5 - ( - 320 5 + 64 5 )

= - 3159 5 -1 · ( - 256 5 )

= - 3159 5 + 256 5

= - 2903 5


= -580,6

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 18 27 -2 x -2 x .

Lösung einblenden
18 27 -2 x -2 x
= 18 27 -2 ( x -2 ) 1 2 x

= [ - 4 3 ( x -2 ) 3 2 ] 18 27

= [ - 4 3 ( x -2 ) 3 ] 18 27

= - 4 3 ( 27 -2 ) 3 + 4 3 ( 18 -2 ) 3

= - 4 3 ( 25 ) 3 + 4 3 ( 16 ) 3

= - 4 3 5 3 + 4 3 4 3

= - 4 3 125 + 4 3 64

= - 500 3 + 256 3

= - 244 3


≈ -81,333

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 2 π π ( -2 cos( x ) - 1 2 e 2x ) x

= [ -2 sin( x ) - 1 4 e 2x ] 1 2 π π

= -2 sin( π ) - 1 4 e 2π - ( -2 sin( 1 2 π ) - 1 4 e 2( 1 2 π ) )

= -20 - 1 4 e 2π - ( -21 - 1 4 e 2( 1 2 π ) )

= 0 - 1 4 e 2π - ( -2 - 1 4 e 2( 1 2 π ) )

= - 1 4 e 2π - ( - 1 4 e π -2 )

= - 1 4 e 2π + 1 4 e π -1 · ( -2 )

= - 1 4 e 2π + 1 4 e π +2


≈ -126,088

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 3 9 -2 2x -2 x .

Lösung einblenden
3 9 -2 2x -2 x
= 3 9 -2 ( 2x -2 ) 1 2 x

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

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

= - 2 3 ( 29 -2 ) 3 + 2 3 ( 23 -2 ) 3

= - 2 3 ( 18 -2 ) 3 + 2 3 ( 6 -2 ) 3

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

= - 2 3 4 3 + 2 3 2 3

= - 2 3 64 + 2 3 8

= - 128 3 + 16 3

= - 112 3


≈ -37,333