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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 7 f(x) x .

Lösung einblenden

3 7 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 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 3) ⋅ ( - 3 ) 2 = -6 2 = -3.

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

Somit gilt:

3 7 f(x) x = I2 + I3 = 3 5 f(x) x + 5 7 f(x) x = -3 +2 = -1

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -1 1 ( -4x -5 ) x .

Lösung einblenden
-1 1 ( -4x -5 ) x

= [ -2 x 2 -5x ] -1 1

= -2 1 2 -51 - ( -2 ( -1 ) 2 -5( -1 ) )

= -21 -5 - ( -21 +5 )

= -2 -5 - ( -2 +5 )

= -7 -1 · 3

= -7 -3

= -10

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π 3 2 π ( - 5 2 x 3 + 9 2 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π 3 2 π ( - 5 2 x 3 + 9 2 cos( x ) ) x

= [ - 5 8 x 4 + 9 2 sin( x ) ] 1 2 π 3 2 π

= - 5 8 ( 3 2 π ) 4 + 9 2 sin( 3 2 π ) - ( - 5 8 ( 1 2 π ) 4 + 9 2 sin( 1 2 π ) )

= - 5 8 ( 3 2 π ) 4 + 9 2 ( -1 ) - ( - 5 8 ( 1 2 π ) 4 + 9 2 1 )

= - 5 8 ( 3 2 π ) 4 - 9 2 - ( - 5 8 ( 1 2 π ) 4 + 9 2 )

= - 9 2 - 405 128 π 4 - ( 9 2 - 5 128 π 4 )

= - 9 2 - 405 128 π 4 -1 · 9 2 -1 · ( - 5 128 π 4 )

= - 9 2 - 405 128 π 4 - 9 2 + 5 128 π 4

= - 9 2 - 9 2 - 405 128 π 4 + 5 128 π 4

= -9 - 25 8 π 4


≈ -313,403

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 ( - ( 3x -7 ) 2 +3x ) x .

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0 1 ( - ( 3x -7 ) 2 +3x ) x

= [ - 1 9 ( 3x -7 ) 3 + 3 2 x 2 ] 0 1

= - 1 9 ( 31 -7 ) 3 + 3 2 1 2 - ( - 1 9 ( 30 -7 ) 3 + 3 2 0 2 )

= - 1 9 ( 3 -7 ) 3 + 3 2 1 - ( - 1 9 ( 0 -7 ) 3 + 3 2 0 )

= - 1 9 ( -4 ) 3 + 3 2 - ( - 1 9 ( -7 ) 3 +0)

= - 1 9 ( -64 ) + 3 2 - ( - 1 9 ( -343 ) +0)

= 64 9 + 3 2 - ( 343 9 +0)

= 128 18 + 27 18 - ( 343 9 +0)

= 155 18 - 343 9

= 155 18 - 686 18

= 155 18 - 343 9

= 155 18 - 686 18

= - 59 2


= -29,5

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( 7 3 cos( x ) +5 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( 7 3 cos( x ) +5 sin( x ) ) x

= [ 7 3 sin( x ) -5 cos( x ) ] 1 2 π π

= 7 3 sin( π ) -5 cos( π ) - ( 7 3 sin( 1 2 π ) -5 cos( 1 2 π ) )

= 7 3 0 -5( -1 ) - ( 7 3 1 -50 )

= 0 +5 - ( 7 3 +0)

= 5 - ( 7 3 +0)

= 5 - 7 3

= 15 3 - 7 3

= 8 3


≈ 2,667

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
2 4 -3 e -3x +4 x

= [ e -3x +4 ] 2 4

= e -34 +4 - e -32 +4

= e -12 +4 - e -6 +4

= e -8 - e -2


≈ -0,135