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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 2 f(x) x : Dreiecksfläche I1 = (2 - 0) ⋅ ( - 3 ) 2 = -6 2 = -3.

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

I3 = 4 7 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (7 - 4) ⋅ 4 = 3 ⋅ 4 = 12.

I4 = 7 10 f(x) x : Trapezfläche I4 = (10 - 7) ⋅ 4 + 5 2 = 3 ⋅ 4.5 = 13.5.

Somit gilt:

0 10 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 7 f(x) x + 7 10 f(x) x = -3 +4 +12 +13.5 = 26.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 2 ( 5 x 2 +4x ) x .

Lösung einblenden
0 2 ( 5 x 2 +4x ) x

= [ 5 3 x 3 +2 x 2 ] 0 2

= 5 3 2 3 +2 2 2 - ( 5 3 0 3 +2 0 2 )

= 5 3 8 +24 - ( 5 3 0 +20 )

= 40 3 +8 - (0+0)

= 40 3 + 24 3 +0

= 64 3


≈ 21,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 4 16 ( 2 x - e -3x ) x .

Lösung einblenden
4 16 ( 2 x - e -3x ) x
= 4 16 ( 2 x 1 2 - e -3x ) x

= [ 4 3 x 3 2 + 1 3 e -3x ] 4 16

= [ 4 3 ( x ) 3 + 1 3 e -3x ] 4 16

= 4 3 ( 16 ) 3 + 1 3 e -316 - ( 4 3 ( 4 ) 3 + 1 3 e -34 )

= 4 3 4 3 + 1 3 e -48 - ( 4 3 2 3 + 1 3 e -12 )

= 4 3 64 + 1 3 e -48 - ( 4 3 8 + 1 3 e -12 )

= 256 3 + 1 3 e -48 - ( 32 3 + 1 3 e -12 )

= 1 3 e -48 + 256 3 - ( 1 3 e -12 + 32 3 )

= - 1 3 e -12 -1 · 32 3 + 1 3 e -48 + 256 3

= - 1 3 e -12 - 32 3 + 1 3 e -48 + 256 3

= - 1 3 e -12 + 1 3 e -48 - 32 3 + 256 3

= - 1 3 e -12 + 1 3 e -48 + 224 3


≈ 74,667

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 5 7 - 1 ( -x +3 ) 4 x .

Lösung einblenden
5 7 - 1 ( -x +3 ) 4 x
= 5 7 - ( -x +3 ) -4 x

= [ - 1 3 ( -x +3 ) -3 ] 5 7

= [ - 1 3 ( -x +3 ) 3 ] 5 7

= - 1 3 ( -7 +3 ) 3 + 1 3 ( -5 +3 ) 3

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

= - 1 3 ( - 1 64 ) + 1 3 ( - 1 8 )

= 1 192 - 1 24

= 1 192 - 8 192

= - 7 192


≈ -0,036

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-3 -2 ( e x -2 x 5 ) x

= [ e x - 1 3 x 6 ] -3 -2

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

= e -2 - 1 3 64 - ( e -3 - 1 3 729 )

= e -2 - 64 3 - ( e -3 -243 )

= e -2 - 64 3 - e -3 -1 · ( -243 )

= e -2 - 64 3 - e -3 +243

= e -2 - e -3 - 64 3 +243

= e -2 - e -3 + 665 3


≈ 221,752

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 e 3x -4 x .

Lösung einblenden
0 1 e 3x -4 x

= [ 1 3 e 3x -4 ] 0 1

= 1 3 e 31 -4 - 1 3 e 30 -4

= 1 3 e 3 -4 - 1 3 e 0 -4

= 1 3 e -1 - 1 3 e -4


≈ 0,117