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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) ⅆ x .

Lösung einblenden

∫ 0 10 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 3 f(x) ⅆ x : Rechtecksfläche I1 = (3 - 0) ⋅ ( - 2 ) = 3 ⋅ ( - 2 ) = -6.

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

I3 = ∫ 5 7 f(x) ⅆ x : Dreiecksfläche I3 = (7 - 5) ⋅ 2 2 = 4 2 = 2.

I4 = ∫ 7 10 f(x) ⅆ x : Rechtecksfläche I4 = (10 - 7) ⋅ 2 = 3 ⋅ 2 = 6.

Somit gilt:

∫ 0 10 f(x) ⅆ x = I1 + I2 + I3 + I4 = ∫ 0 3 f(x) ⅆ x + ∫ 3 5 f(x) ⅆ x + ∫ 5 7 f(x) ⅆ x + ∫ 7 10 f(x) ⅆ x = -6 -2 +2 +6 = 0

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 1 2 ( -x -4 ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 1 2 ( -x -4 ) ⅆ x

= [ - 1 2 x 2 -4x ] 1 2

= - 1 2 ⋅ 2 2 -4⋅2 - ( - 1 2 ⋅ 1 2 -4⋅1 )

= - 1 2 ⋅4 -8 - ( - 1 2 ⋅1 -4 )

= -2 -8 - ( - 1 2 -4 )

= -10 - ( - 1 2 - 8 2 )

= -10 -1 · ( - 9 2 )

= -10 + 9 2

= - 20 2 + 9 2

= - 11 2


= -5,5

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 1 16 ( 3 x - 7 3 e -3x ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 1 16 ( 3 x - 7 3 e -3x ) ⅆ x
= ∫ 1 16 ( 3 x 1 2 - 7 3 e -3x ) ⅆ x

= [ 2 x 3 2 + 7 9 e -3x ] 1 16

= [ 2 ( x ) 3 + 7 9 e -3x ] 1 16

= 2 ( 16 ) 3 + 7 9 e -3⋅16 - ( 2 ( 1 ) 3 + 7 9 e -3⋅1 )

= 2⋅ 4 3 + 7 9 e -48 - ( 2⋅ 1 3 + 7 9 e -3 )

= 2⋅64 + 7 9 e -48 - ( 2⋅1 + 7 9 e -3 )

= 128 + 7 9 e -48 - ( 2 + 7 9 e -3 )

= 7 9 e -48 +128 - ( 7 9 e -3 +2 )

= - 7 9 e -3 -1 · 2 + 7 9 e -48 +128

= - 7 9 e -3 -2 + 7 9 e -48 +128

= - 7 9 e -3 + 7 9 e -48 -2 +128

= - 7 9 e -3 + 7 9 e -48 +126


≈ 125,961

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 1 2 π 3 2 π sin( 2x - 3 2 π) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 1 2 π 3 2 π sin( 2x - 3 2 π) ⅆ x

= [ - 1 2 ⋅ cos( 2x - 3 2 π) ] 1 2 π 3 2 π

= - 1 2 ⋅ cos( 2⋅( 3 2 π ) - 3 2 π) + 1 2 ⋅ cos( 2⋅( 1 2 π ) - 3 2 π)

= - 1 2 ⋅ cos( 3 2 π) + 1 2 ⋅ cos( - 1 2 π)

= - 1 2 ⋅0 + 1 2 ⋅0

= 0+0

= 0

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 0 3 2 π ( -4⋅ cos( x ) + 1 2 x 5 ) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 0 3 2 π ( -4⋅ cos( x ) + 1 2 x 5 ) ⅆ x

= [ -4⋅ sin( x ) + 1 12 x 6 ] 0 3 2 π

= -4⋅ sin( 3 2 π ) + 1 12 ⋅ ( 3 2 π ) 6 - ( -4⋅ sin( 0 ) + 1 12 ⋅ ( 0 ) 6 )

= -4⋅( -1 ) + 1 12 ⋅ ( 3 2 π ) 6 - ( -4⋅0 + 1 12 ⋅0 )

= 4 + 1 12 ⋅ ( 3 2 π ) 6 - (0+0)

= 4 + 243 256 ⋅ π 6 +0

= 4 + 243 256 ⋅ π 6


≈ 916,569

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral ∫ 0 3 2 π sin( x + 1 2 π) ⅆ x .

Lösung einblenden
∫ 0 3 2 π sin( x + 1 2 π) ⅆ x

= [ - cos( x + 1 2 π) ] 0 3 2 π

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

= - cos(2π) + cos( 1 2 π)

= -1 +0

= -1