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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 7 f(x) x .

Lösung einblenden

0 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:

I1 = 0 2 f(x) x : Rechtecksfläche I1 = (2 - 0) ⋅ ( - 2 ) = 2 ⋅ ( - 2 ) = -4.

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

I3 = 4 7 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (7 - 4) ⋅ 2 2 = 6 2 = 3.

Somit gilt:

0 7 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 7 f(x) x = -4 -2 +3 = -3

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-2 0 ( -5x +2 ) x

= [ - 5 2 x 2 +2x ] -2 0

= - 5 2 0 2 +20 - ( - 5 2 ( -2 ) 2 +2( -2 ) )

= - 5 2 0 +0 - ( - 5 2 4 -4 )

= 0+0 - ( -10 -4 )

= 0 -1 · ( -14 )

= 14

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

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

= -2 sin( 3 2 π ) - 4 3 e 3( 3 2 π ) - ( -2 sin( 1 2 π ) - 4 3 e 3( 1 2 π ) )

= -2( -1 ) - 4 3 e 3( 3 2 π ) - ( -21 - 4 3 e 3( 1 2 π ) )

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

= - 4 3 e 3( 3 2 π ) +2 - ( - 4 3 e 3 2 π -2 )

= - 4 3 e 9 2 π +2 + 4 3 e 3 2 π -1 · ( -2 )

= - 4 3 e 9 2 π +2 + 4 3 e 3 2 π +2

= - 4 3 e 9 2 π + 4 3 e 3 2 π +2 +2

= - 4 3 e 9 2 π + 4 3 e 3 2 π +4


≈ -1839061,851

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 ( 3 ( -3x +7 ) 2 +5 ) x .

Lösung einblenden
1 2 ( 3 ( -3x +7 ) 2 +5 ) x

= [ - 1 3 ( -3x +7 ) 3 +5x ] 1 2

= - 1 3 ( -32 +7 ) 3 +52 - ( - 1 3 ( -31 +7 ) 3 +51 )

= - 1 3 ( -6 +7 ) 3 +10 - ( - 1 3 ( -3 +7 ) 3 +5 )

= - 1 3 1 3 +10 - ( - 1 3 4 3 +5 )

= - 1 3 1 +10 - ( - 1 3 64 +5 )

= - 1 3 +10 - ( - 64 3 +5 )

= - 1 3 + 30 3 - ( - 64 3 + 15 3 )

= 29 3 -1 · ( - 49 3 )

= 29 3 + 49 3

= 26

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 π ( -2 sin( x ) +8 x 2 ) x .

Lösung einblenden
0 π ( -2 sin( x ) +8 x 2 ) x

= [ 2 cos( x ) + 8 3 x 3 ] 0 π

= 2 cos( π ) + 8 3 π 3 - ( 2 cos( 0 ) + 8 3 ( 0 ) 3 )

= 2( -1 ) + 8 3 π 3 - ( 21 + 8 3 0 )

= -2 + 8 3 π 3 - ( 2 +0)

= -2 + 8 3 π 3 -2

= -2 -2 + 8 3 π 3

= -4 + 8 3 π 3


≈ 78,683

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

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

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

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

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

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

= - 128 9 - 1 2 - ( - 686 9 +0)

= - 256 18 - 9 18 - ( - 686 9 +0)

= - 265 18 + 686 9

= - 265 18 + 1372 18

= - 265 18 + 686 9

= - 265 18 + 1372 18

= 123 2


= 61,5