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

I2 = 3 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 3) ⋅ ( - 4 ) 2 = -8 2 = -4.

I3 = 5 7 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (7 - 5) ⋅ ( - 4 ) = 2 ⋅ ( - 4 ) = -8.

I4 = 7 10 f(x) x : Trapezfläche I4 = (10 - 7) ⋅ -4 + ( - 3 ) 2 = 3 ⋅ ( - 3.5 ) = -10.5.

Somit gilt:

0 10 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 3 f(x) x + 3 5 f(x) x + 5 7 f(x) x + 7 10 f(x) x = 3 -4 -8 -10.5 = -19.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -3 0 ( -4 x 2 -2 ) x .

Lösung einblenden
-3 0 ( -4 x 2 -2 ) x

= [ - 4 3 x 3 -2x ] -3 0

= - 4 3 0 3 -20 - ( - 4 3 ( -3 ) 3 -2( -3 ) )

= - 4 3 0 +0 - ( - 4 3 ( -27 ) +6 )

= 0+0 - ( 36 +6 )

= 0 -1 · 42

= -42

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( 5 x 5 +9 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( 5 x 5 +9 cos( x ) ) x

= [ 5 6 x 6 +9 sin( x ) ] 1 2 π π

= 5 6 π 6 +9 sin( π ) - ( 5 6 ( 1 2 π ) 6 +9 sin( 1 2 π ) )

= 5 6 π 6 +90 - ( 5 6 ( 1 2 π ) 6 +91 )

= 5 6 π 6 +0 - ( 5 6 ( 1 2 π ) 6 +9 )

= 5 6 π 6 - ( 9 + 5 384 π 6 )

= -1 · 9 -1 · 5 384 π 6 + 5 6 π 6

= -9 - 5 384 π 6 + 5 6 π 6

= -9 + 105 128 π 6


≈ 779,64

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ - 1 6 ( 3x -5 ) 4 ] 1 2

= - 1 6 ( 32 -5 ) 4 + 1 6 ( 31 -5 ) 4

= - 1 6 ( 6 -5 ) 4 + 1 6 ( 3 -5 ) 4

= - 1 6 1 4 + 1 6 ( -2 ) 4

= - 1 6 1 + 1 6 16

= - 1 6 + 8 3

= - 1 6 + 16 6

= 5 2


= 2,5

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( -5 x 5 +6 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( -5 x 5 +6 cos( x ) ) x

= [ - 5 6 x 6 +6 sin( x ) ] 1 2 π π

= - 5 6 π 6 +6 sin( π ) - ( - 5 6 ( 1 2 π ) 6 +6 sin( 1 2 π ) )

= - 5 6 π 6 +60 - ( - 5 6 ( 1 2 π ) 6 +61 )

= - 5 6 π 6 +0 - ( - 5 6 ( 1 2 π ) 6 +6 )

= - 5 6 π 6 - ( 6 - 5 384 π 6 )

= -1 · 6 -1 · ( - 5 384 π 6 ) - 5 6 π 6

= -6 + 5 384 π 6 - 5 6 π 6

= -6 - 105 128 π 6


≈ -794,64

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ 2 3 sin( -3x - 3 2 π) ] 0 π

= 2 3 sin( -3π - 3 2 π) - 2 3 sin( -3( 0 ) - 3 2 π)

= 2 3 sin( - 9 2 π) - 2 3 sin( - 3 2 π)

= 2 3 ( -1 ) - 2 3 1

= - 2 3 - 2 3

= - 4 3


≈ -1,333