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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 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ ( - 2 ) 2 = -6 2 = -3.

I3 = 5 8 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ 2 2 = 6 2 = 3.

Somit gilt:

0 8 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 2 f(x) x + 2 5 f(x) x + 5 8 f(x) x = -4 -3 +3 = -4

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 2 ( -2 x 2 -2 ) x

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

= - 2 3 2 3 -22 - ( - 2 3 1 3 -21 )

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

= - 16 3 -4 - ( - 2 3 -2 )

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

= - 28 3 -1 · ( - 8 3 )

= - 28 3 + 8 3

= - 20 3


≈ -6,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 2 π ( - 1 2 e 2x -5 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 1 2 π ( - 1 2 e 2x -5 sin( x ) ) x

= [ - 1 4 e 2x +5 cos( x ) ] 0 1 2 π

= - 1 4 e 2( 1 2 π ) +5 cos( 1 2 π ) - ( - 1 4 e 2( 0 ) +5 cos( 0 ) )

= - 1 4 e 2( 1 2 π ) +50 - ( - 1 4 e 0 +51 )

= - 1 4 e 2( 1 2 π ) +0 - ( - 1 4 +5 )

= - 1 4 e π - ( - 1 4 + 20 4 )

= - 1 4 e π -1 · 19 4

= - 1 4 e π - 19 4


≈ -10,535

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

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

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

= 1 4 ( -1 ) 4 -216 - ( 1 4 1 4 -24 )

= 1 4 1 -32 - ( 1 4 1 -8 )

= 1 4 -32 - ( 1 4 -8 )

= 1 4 - 128 4 - ( 1 4 - 32 4 )

= - 127 4 -1 · ( - 31 4 )

= - 127 4 + 31 4

= -24

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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-3 1 ( 4 e 2x +5 x 3 ) x

= [ 2 e 2x + 5 4 x 4 ] -3 1

= 2 e 21 + 5 4 1 4 - ( 2 e 2( -3 ) + 5 4 ( -3 ) 4 )

= 2 e 2 + 5 4 1 - ( 2 e -6 + 5 4 81 )

= 2 e 2 + 5 4 - ( 2 e -6 + 405 4 )

= 2 e 2 + 5 4 -2 e -6 -1 · 405 4

= 2 e 2 + 5 4 -2 e -6 - 405 4

= 2 e 2 -2 e -6 + 5 4 - 405 4

= 2 e 2 -2 e -6 -100


≈ -85,227

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 4 -3 e 2x -3 x .

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1 4 -3 e 2x -3 x

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

= - 3 2 e 24 -3 + 3 2 e 21 -3

= - 3 2 e 8 -3 + 3 2 e 2 -3

= - 3 2 e 5 + 3 2 e -1


≈ -222,068