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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 9 f(x) x .

Lösung einblenden

0 9 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) ⋅ ( - 3 ) = 2 ⋅ ( - 3 ) = -6.

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

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

I4 = 6 9 f(x) x : Rechtecksfläche I4 = (9 - 6) ⋅ 4 = 3 ⋅ 4 = 12.

Somit gilt:

0 9 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 6 f(x) x + 6 9 f(x) x = -6 -3 +4 +12 = 7

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

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

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

= - 5 3 1 + 1 - ( - 5 3 ( -8 ) + 4 )

= - 5 3 +1 - ( 40 3 +4 )

= - 5 3 + 3 3 - ( 40 3 + 12 3 )

= - 2 3 -1 · 52 3

= - 2 3 - 52 3

= -18

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 4 9 ( 5 x + 1 3 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
4 9 ( 5 x + 1 3 cos( x ) ) x
= 4 9 ( 5 x 1 2 + 1 3 cos( x ) ) x

= [ 10 3 x 3 2 + 1 3 sin( x ) ] 4 9

= [ 10 3 ( x ) 3 + 1 3 sin( x ) ] 4 9

= 10 3 ( 9 ) 3 + 1 3 sin( 9 ) - ( 10 3 ( 4 ) 3 + 1 3 sin( 4 ) )

= 10 3 3 3 + 1 3 sin( 9 ) - ( 10 3 2 3 + 1 3 sin( 4 ) )

= 10 3 27 + 1 3 sin( 9 ) - ( 10 3 8 + 1 3 sin( 4 ) )

= 90 + 1 3 sin( 9 ) - ( 80 3 + 1 3 sin( 4 ) )

= 1 3 sin( 9 ) +90 - ( 1 3 sin( 4 ) + 80 3 )

= 1 3 sin( 9 ) +90 -1 · 1 3 sin( 4 ) -1 · 80 3

= 1 3 sin( 9 ) +90 - 1 3 sin( 4 ) - 80 3

= 1 3 sin( 9 ) - 1 3 sin( 4 ) +90 - 80 3

= 1 3 sin( 9 ) - 1 3 sin( 4 ) + 190 3


= 63,723

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 4 -2 e -2x +1 x .

Lösung einblenden
1 4 -2 e -2x +1 x

= [ e -2x +1 ] 1 4

= e -24 +1 - e -21 +1

= e -8 +1 - e -2 +1

= e -7 - e -1


≈ -0,367

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 2 π ( -6 sin( x ) -4 x 2 ) x .

Lösung einblenden
0 1 2 π ( -6 sin( x ) -4 x 2 ) x

= [ 6 cos( x ) - 4 3 x 3 ] 0 1 2 π

= 6 cos( 1 2 π ) - 4 3 ( 1 2 π ) 3 - ( 6 cos( 0 ) - 4 3 ( 0 ) 3 )

= 60 - 4 3 ( 1 2 π ) 3 - ( 61 - 4 3 0 )

= 0 - 4 3 ( 1 2 π ) 3 - ( 6 +0)

= - 1 6 π 3 -6


≈ -11,168

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 3 ( -2x +2 ) 2 x

= [ - 1 6 ( -2x +2 ) 3 ] 1 3

= - 1 6 ( -23 +2 ) 3 + 1 6 ( -21 +2 ) 3

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

= - 1 6 ( -4 ) 3 + 1 6 0 3

= - 1 6 ( -64 ) + 1 6 0

= 32 3 +0

= 32 3 +0

= 32 3


≈ 10,667