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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 6 f(x) x .

Lösung einblenden

0 6 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) ⋅ ( - 4 ) = 2 ⋅ ( - 4 ) = -8.

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

I3 = 4 6 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (6 - 4) ⋅ 4 2 = 8 2 = 4.

Somit gilt:

0 6 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 6 f(x) x = -8 -4 +4 = -8

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-2 -1 ( 3x +2 ) x

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

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

= 3 2 1 -2 - ( 3 2 4 -4 )

= 3 2 -2 - ( 6 -4 )

= 3 2 - 4 2 -1 · 2

= - 1 2 -2

= - 1 2 - 4 2

= - 5 2


= -2,5

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 4 16 ( 5 e -x +4 x 3 ) x .

Lösung einblenden
4 16 ( 5 e -x +4 x 3 ) x
= 4 16 ( 5 e -x +4 x 1 3 ) x

= [ -5 e -x +3 x 4 3 ] 4 16

= [ -5 e -x +3 ( x 3 ) 4 ] 4 16

= -5 e -16 +3 ( 16 3 ) 4 - ( -5 e -4 +3 ( 4 3 ) 4 )

= -5 e -16 +3 1 4 - ( -5 e -4 +3 1 4 )

= -5 e -16 +31 - ( -5 e -4 +31 )

= -5 e -16 +3 - ( -5 e -4 +3 )

= 5 e -4 -1 · 3 -5 e -16 +3

= 5 e -4 -3 -5 e -16 +3

= 5 e -4 -5 e -16 -3 +3

= 5 e -4 -5 e -16 +0


≈ 101,995

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 4 6 1 ( -2x +4 ) 3 x .

Lösung einblenden
4 6 1 ( -2x +4 ) 3 x
= 4 6 ( -2x +4 ) -3 x

= [ 1 4 ( -2x +4 ) -2 ] 4 6

= [ 1 4 ( -2x +4 ) 2 ] 4 6

= 1 4 ( -26 +4 ) 2 - 1 4 ( -24 +4 ) 2

= 1 4 ( -12 +4 ) 2 - 1 4 ( -8 +4 ) 2

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

= 1 4 ( 1 64 ) - 1 4 ( 1 16 )

= 1 256 - 1 64

= 1 256 - 4 256

= - 3 256


≈ -0,012

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 4 ( -3 x + 5 x 3 ) x
= 1 4 ( -3 x 1 2 +5 x -3 ) x

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

= [ -2 ( x ) 3 - 5 2 x 2 ] 1 4

= -2 ( 4 ) 3 - 5 2 4 2 - ( -2 ( 1 ) 3 - 5 2 1 2 )

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

= -28 - 5 32 - ( -21 - 5 2 )

= -16 - 5 32 - ( -2 - 5 2 )

= - 512 32 - 5 32 - ( - 4 2 - 5 2 )

= - 517 32 -1 · ( - 9 2 )

= - 517 32 + 9 2

= - 517 32 + 144 32

= - 517 32 + 9 2

= - 517 32 + 144 32

= - 373 32


≈ -11,656

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
0 3 3 ( 2x -2 ) 2 x

= [ 1 2 ( 2x -2 ) 3 ] 0 3

= 1 2 ( 23 -2 ) 3 - 1 2 ( 20 -2 ) 3

= 1 2 ( 6 -2 ) 3 - 1 2 ( 0 -2 ) 3

= 1 2 4 3 - 1 2 ( -2 ) 3

= 1 2 64 - 1 2 ( -8 )

= 32 +4

= 36