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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) ⋅ 2 2 = 4 2 = 2.

I2 = 2 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ ( - 1 ) 2 = -3 2 = -1.5.

I3 = 5 8 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ ( - 1 ) = 3 ⋅ ( - 1 ) = -3.

I4 = 8 10 f(x) x : Trapezfläche I4 = (10 - 8) ⋅ -1 + ( - 4 ) 2 = 2 ⋅ ( - 2.5 ) = -5.

Somit gilt:

0 10 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 2 f(x) x + 2 5 f(x) x + 5 8 f(x) x + 8 10 f(x) x = 2 -1.5 -3 -5 = -7.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 ( 5x +1 ) x .

Lösung einblenden
0 3 ( 5x +1 ) x

= [ 5 2 x 2 + x ] 0 3

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

= 5 2 9 +3 - ( 5 2 0 +0)

= 45 2 +3 - (0+0)

= 45 2 + 6 2 +0

= 51 2


= 25,5

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 4 ( -5 x + 2 3 e x ) x .

Lösung einblenden
0 4 ( -5 x + 2 3 e x ) x
= 0 4 ( -5 x 1 2 + 2 3 e x ) x

= [ - 10 3 x 3 2 + 2 3 e x ] 0 4

= [ - 10 3 ( x ) 3 + 2 3 e x ] 0 4

= - 10 3 ( 4 ) 3 + 2 3 e 4 - ( - 10 3 ( 0 ) 3 + 2 3 e 0 )

= - 10 3 2 3 + 2 3 e 4 - ( - 10 3 0 3 + 2 3 )

= - 10 3 8 + 2 3 e 4 - ( - 10 3 0 + 2 3 )

= - 80 3 + 2 3 e 4 - (0 + 2 3 )

= 2 3 e 4 - 80 3 - (0 + 2 3 )

= 2 3 e 4 - 80 3 - 2 3

= 2 3 e 4 - 82 3


≈ 9,065

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ 1 3 sin( -3x + 1 2 π) ] 0 1 2 π

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

= 1 3 sin(-π) - 1 3 sin( 1 2 π)

= 1 3 0 - 1 3 1

= 0 - 1 3

= 0 - 1 3

= - 1 3


≈ -0,333

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ 3 2 cos( x ) +4 sin( x ) ] 1 2 π 3 2 π

= 3 2 cos( 3 2 π ) +4 sin( 3 2 π ) - ( 3 2 cos( 1 2 π ) +4 sin( 1 2 π ) )

= 3 2 0 +4( -1 ) - ( 3 2 0 +41 )

= 0 -4 - (0 +4 )

= -4 -4

= -8

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

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

= - 1 6 ( 34 -3 ) 4 - 1 2 4 2 - ( - 1 6 ( 32 -3 ) 4 - 1 2 2 2 )

= - 1 6 ( 12 -3 ) 4 - 1 2 16 - ( - 1 6 ( 6 -3 ) 4 - 1 2 4 )

= - 1 6 9 4 -8 - ( - 1 6 3 4 -2 )

= - 1 6 6561 -8 - ( - 1 6 81 -2 )

= - 2187 2 -8 - ( - 27 2 -2 )

= - 2187 2 - 16 2 - ( - 27 2 - 4 2 )

= - 2203 2 -1 · ( - 31 2 )

= - 2203 2 + 31 2

= -1086