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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 7 f(x) x .

Lösung einblenden

0 7 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 7 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (7 - 5) ⋅ 2 = 2 ⋅ 2 = 4.

Somit gilt:

0 7 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 3 f(x) x + 3 5 f(x) x + 5 7 f(x) x = -6 +2 +4 = 0

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -3 -1 ( -5 x 2 +3x ) x .

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

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

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

= - 5 3 ( -1 ) + 3 2 1 - ( - 5 3 ( -27 ) + 3 2 9 )

= 5 3 + 3 2 - ( 45 + 27 2 )

= 10 6 + 9 6 - ( 90 2 + 27 2 )

= 19 6 -1 · 117 2

= 19 6 - 117 2

= 19 6 - 351 6

= - 166 3


≈ -55,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( - 1 3 e -x -5 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( - 1 3 e -x -5 sin( x ) ) x

= [ 1 3 e -x +5 cos( x ) ] 1 2 π π

= 1 3 e -π +5 cos( π ) - ( 1 3 e -( 1 2 π ) +5 cos( 1 2 π ) )

= 1 3 e -π +5( -1 ) - ( 1 3 e -( 1 2 π ) +50 )

= 1 3 e -π -5 - ( 1 3 e -( 1 2 π ) +0)

= 1 3 e -π -5 - 1 3 e - 1 2 π


≈ -5,055

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 -3 ( -3x +6 ) 3 x .

Lösung einblenden
0 3 -3 ( -3x +6 ) 3 x

= [ 1 4 ( -3x +6 ) 4 ] 0 3

= 1 4 ( -33 +6 ) 4 - 1 4 ( -30 +6 ) 4

= 1 4 ( -9 +6 ) 4 - 1 4 ( 0 +6 ) 4

= 1 4 ( -3 ) 4 - 1 4 6 4

= 1 4 81 - 1 4 1296

= 81 4 -324

= 81 4 - 1296 4

= - 1215 4


= -303,75

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 4 ( 1 2 x 3 - 2 3 cos( x ) ) x
= 1 4 ( 1 2 x 1 3 - 2 3 cos( x ) ) x

= [ 3 8 x 4 3 - 2 3 sin( x ) ] 1 4

= [ 3 8 ( x 3 ) 4 - 2 3 sin( x ) ] 1 4

= 3 8 ( 4 3 ) 4 - 2 3 sin( 4 ) - ( 3 8 ( 1 3 ) 4 - 2 3 sin( 1 ) )

= 3 8 1 4 - 2 3 sin( 4 ) - ( 3 8 1 4 - 2 3 sin( 1 ) )

= 3 8 1 - 2 3 sin( 4 ) - ( 3 8 1 - 2 3 sin( 1 ) )

= 3 8 - 2 3 sin( 4 ) - ( 3 8 - 2 3 sin( 1 ) )

= - 2 3 sin( 4 ) + 3 8 - ( - 2 3 sin( 1 ) + 3 8 )

= - 2 3 sin( 4 ) + 3 8 -1 · ( - 2 3 sin( 1 ) ) -1 · 3 8

= - 2 3 sin( 4 ) + 3 8 + 2 3 sin( 1 ) - 3 8

= - 2 3 sin( 4 ) + 2 3 sin( 1 ) + 3 8 - 3 8

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


≈ 3,071

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 5 -2 e -x +2 x .

Lösung einblenden
2 5 -2 e -x +2 x

= [ 2 e -x +2 ] 2 5

= 2 e -5 +2 -2 e -2 +2

= 2 e -3 -2 e 0

= 2 e -3 -2


≈ -1,9