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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 8 f(x) x .

Lösung einblenden

0 8 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) ⋅ ( - 2 ) = 2 ⋅ ( - 2 ) = -4.

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

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

I4 = 6 8 f(x) x : Rechtecksfläche I4 = (8 - 6) ⋅ 2 = 2 ⋅ 2 = 4.

Somit gilt:

0 8 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 6 f(x) x + 6 8 f(x) x = -4 -2 +2 +4 = 0

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-2 1 ( -4 x 2 +4x ) x

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

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

= - 4 3 1 +21 - ( - 4 3 ( -8 ) +24 )

= - 4 3 +2 - ( 32 3 +8 )

= - 4 3 + 6 3 - ( 32 3 + 24 3 )

= 2 3 -1 · 56 3

= 2 3 - 56 3

= -18

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 4 ( - 2 x 3 + 7 3 e 3x ) x .

Lösung einblenden
1 4 ( - 2 x 3 + 7 3 e 3x ) x
= 1 4 ( -2 x -3 + 7 3 e 3x ) x

= [ x -2 + 7 9 e 3x ] 1 4

= [ 1 x 2 + 7 9 e 3x ] 1 4

= 1 4 2 + 7 9 e 34 - ( 1 1 2 + 7 9 e 31 )

= 1 16 + 7 9 e 12 - ( 1 + 7 9 e 3 )

= 1 16 + 7 9 e 12 -1 · 1 - 7 9 e 3

= 1 16 + 7 9 e 12 -1 - 7 9 e 3

= 7 9 e 12 - 7 9 e 3 + 1 16 -1

= 7 9 e 12 - 7 9 e 3 - 15 16


≈ 126570,5

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 4 28 3 2 3x -3 x .

Lösung einblenden
4 28 3 2 3x -3 x
= 4 28 3 2 ( 3x -3 ) 1 2 x

= [ 4 9 ( 3x -3 ) 3 2 ] 4 28 3

= [ 4 9 ( 3x -3 ) 3 ] 4 28 3

= 4 9 ( 3( 28 3 ) -3 ) 3 - 4 9 ( 34 -3 ) 3

= 4 9 ( 28 -3 ) 3 - 4 9 ( 12 -3 ) 3

= 4 9 ( 25 ) 3 - 4 9 ( 9 ) 3

= 4 9 5 3 - 4 9 3 3

= 4 9 125 - 4 9 27

= 500 9 -12

= 500 9 - 108 9

= 392 9


≈ 43,556

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 2 π ( - 1 3 cos( x ) -2 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 1 2 π ( - 1 3 cos( x ) -2 sin( x ) ) x

= [ - 1 3 sin( x ) +2 cos( x ) ] 0 1 2 π

= - 1 3 sin( 1 2 π ) +2 cos( 1 2 π ) - ( - 1 3 sin( 0 ) +2 cos( 0 ) )

= - 1 3 1 +20 - ( - 1 3 0 +21 )

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

= - 1 3 +0 -2

= - 1 3 -2

= - 1 3 - 6 3

= - 7 3


≈ -2,333

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 4 ( - ( -3x +5 ) 2 -6x ) x .

Lösung einblenden
2 4 ( - ( -3x +5 ) 2 -6x ) x

= [ 1 9 ( -3x +5 ) 3 -3 x 2 ] 2 4

= 1 9 ( -34 +5 ) 3 -3 4 2 - ( 1 9 ( -32 +5 ) 3 -3 2 2 )

= 1 9 ( -12 +5 ) 3 -316 - ( 1 9 ( -6 +5 ) 3 -34 )

= 1 9 ( -7 ) 3 -48 - ( 1 9 ( -1 ) 3 -12 )

= 1 9 ( -343 ) -48 - ( 1 9 ( -1 ) -12 )

= - 343 9 -48 - ( - 1 9 -12 )

= - 343 9 - 432 9 - ( - 1 9 - 108 9 )

= - 775 9 -1 · ( - 109 9 )

= - 775 9 + 109 9

= -74