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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 3 9 f(x) x .

Lösung einblenden

3 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:

I2 = 3 6 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (6 - 3) ⋅ 1 2 = 3 2 = 1.5.

I3 = 6 9 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (9 - 6) ⋅ 1 = 3 ⋅ 1 = 3.

Somit gilt:

3 9 f(x) x = I2 + I3 = 3 6 f(x) x + 6 9 f(x) x = 1.5 +3 = 4.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

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

= - 2 3 2 3 +52 - ( - 2 3 ( -2 ) 3 +5( -2 ) )

= - 2 3 8 +10 - ( - 2 3 ( -8 ) -10 )

= - 16 3 +10 - ( 16 3 -10 )

= - 16 3 + 30 3 - ( 16 3 - 30 3 )

= 14 3 -1 · ( - 14 3 )

= 14 3 + 14 3

= 28 3


≈ 9,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π 3 2 π ( -4 sin( x ) + 5 4 e -2x ) x .

Lösung einblenden
1 2 π 3 2 π ( -4 sin( x ) + 5 4 e -2x ) x

= [ 4 cos( x ) - 5 8 e -2x ] 1 2 π 3 2 π

= 4 cos( 3 2 π ) - 5 8 e -2( 3 2 π ) - ( 4 cos( 1 2 π ) - 5 8 e -2( 1 2 π ) )

= 40 - 5 8 e -2( 3 2 π ) - ( 40 - 5 8 e -2( 1 2 π ) )

= 0 - 5 8 e -2( 3 2 π ) - (0 - 5 8 e -2( 1 2 π ) )

= - 5 8 e -3π + 5 8 e -π


≈ 0,027

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
0 2 - ( x -3 ) 3 x

= [ - 1 4 ( x -3 ) 4 ] 0 2

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

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

= - 1 4 1 + 1 4 81

= - 1 4 + 81 4

= 20

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 2 π ( -2 cos( x ) +5 e 3x ) x .

Lösung einblenden
0 1 2 π ( -2 cos( x ) +5 e 3x ) x

= [ -2 sin( x ) + 5 3 e 3x ] 0 1 2 π

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

= -21 + 5 3 e 3( 1 2 π ) - ( -20 + 5 3 e 0 )

= -2 + 5 3 e 3( 1 2 π ) - (0 + 5 3 )

= 5 3 e 3( 1 2 π ) -2 - (0 + 5 3 )

= 5 3 e 3( 1 2 π ) -2 - 5 3

= 5 3 e 3 2 π - 11 3


≈ 181,863

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 19 28 - x -3 x .

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19 28 - x -3 x
= 19 28 - ( x -3 ) 1 2 x

= [ - 2 3 ( x -3 ) 3 2 ] 19 28

= [ - 2 3 ( x -3 ) 3 ] 19 28

= - 2 3 ( 28 -3 ) 3 + 2 3 ( 19 -3 ) 3

= - 2 3 ( 25 ) 3 + 2 3 ( 16 ) 3

= - 2 3 5 3 + 2 3 4 3

= - 2 3 125 + 2 3 64

= - 250 3 + 128 3

= - 122 3


≈ -40,667