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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 10 f(x) x .

Lösung einblenden

3 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:

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

I3 = 5 8 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ ( - 3 ) = 3 ⋅ ( - 3 ) = -9.

I4 = 8 10 f(x) x : Trapezfläche I4 = (10 - 8) ⋅ -3 + ( - 2 ) 2 = 2 ⋅ ( - 2.5 ) = -5.

Somit gilt:

3 10 f(x) x = I2 + I3 + I4 = 3 5 f(x) x + 5 8 f(x) x + 8 10 f(x) x = -3 -9 -5 = -17

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

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

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

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

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

= 8 6 - 9 6 - ( - 8 6 - 9 6 )

= - 1 6 -1 · ( - 17 6 )

= - 1 6 + 17 6

= 8 3


≈ 2,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 16 ( 8 e -x + 1 2 x ) x .

Lösung einblenden
1 16 ( 8 e -x + 1 2 x ) x
= 1 16 ( 8 e -x + 1 2 x 1 2 ) x

= [ -8 e -x + 1 3 x 3 2 ] 1 16

= [ -8 e -x + 1 3 ( x ) 3 ] 1 16

= -8 e -16 + 1 3 ( 16 ) 3 - ( -8 e -1 + 1 3 ( 1 ) 3 )

= -8 e -16 + 1 3 4 3 - ( -8 e -1 + 1 3 1 3 )

= -8 e -16 + 1 3 64 - ( -8 e -1 + 1 3 1 )

= -8 e -16 + 64 3 - ( -8 e -1 + 1 3 )

= 8 e -1 -1 · 1 3 -8 e -16 + 64 3

= 8 e -1 - 1 3 -8 e -16 + 64 3

= 8 e -1 -8 e -16 - 1 3 + 64 3

= 8 e -1 -8 e -16 +21


≈ 23,943

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

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

= [ - 3 2( -2x +5 ) ] 3 6

= - 3 2( -26 +5 ) + 3 2( -23 +5 )

= - 3 2( -12 +5 ) + 3 2( -6 +5 )

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

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

= 3 14 - 3 2

= 3 14 - 21 14

= - 9 7


≈ -1,286

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π 3 2 π ( 4 cos( x ) + 7 3 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π 3 2 π ( 4 cos( x ) + 7 3 sin( x ) ) x

= [ 4 sin( x ) - 7 3 cos( x ) ] 1 2 π 3 2 π

= 4 sin( 3 2 π ) - 7 3 cos( 3 2 π ) - ( 4 sin( 1 2 π ) - 7 3 cos( 1 2 π ) )

= 4( -1 ) - 7 3 0 - ( 41 - 7 3 0 )

= -4 +0 - ( 4 +0)

= -4 -4

= -8

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
2 4 ( 3 ( 3x -7 ) 3 +4x ) x

= [ 1 4 ( 3x -7 ) 4 +2 x 2 ] 2 4

= 1 4 ( 34 -7 ) 4 +2 4 2 - ( 1 4 ( 32 -7 ) 4 +2 2 2 )

= 1 4 ( 12 -7 ) 4 +216 - ( 1 4 ( 6 -7 ) 4 +24 )

= 1 4 5 4 +32 - ( 1 4 ( -1 ) 4 +8 )

= 1 4 625 +32 - ( 1 4 1 +8 )

= 625 4 +32 - ( 1 4 +8 )

= 625 4 + 128 4 - ( 1 4 + 32 4 )

= 753 4 -1 · 33 4

= 753 4 - 33 4

= 180