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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 9 f(x) x .

Lösung einblenden

0 9 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) ⋅ 3 = 2 ⋅ 3 = 6.

I2 = 2 4 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (4 - 2) ⋅ 3 2 = 6 2 = 3.

I3 = 4 7 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (7 - 4) ⋅ ( - 3 ) 2 = -9 2 = -4.5.

I4 = 7 9 f(x) x : Rechtecksfläche I4 = (9 - 7) ⋅ ( - 3 ) = 2 ⋅ ( - 3 ) = -6.

Somit gilt:

0 9 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 7 f(x) x + 7 9 f(x) x = 6 +3 -4.5 -6 = -1.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-1 1 ( 2 x 2 + x ) x

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

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

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

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

= 4 6 + 3 6 - ( - 4 6 + 3 6 )

= 7 6 -1 · ( - 1 6 )

= 7 6 + 1 6

= 4 3


≈ 1,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 π ( -3 x 4 + 1 2 cos( x ) ) x .

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

= [ - 3 5 x 5 + 1 2 sin( x ) ] 0 π

= - 3 5 π 5 + 1 2 sin( π ) - ( - 3 5 ( 0 ) 5 + 1 2 sin( 0 ) )

= - 3 5 π 5 + 1 2 0 - ( - 3 5 0 + 1 2 0 )

= - 3 5 π 5 +0 - (0+0)

= - 3 5 π 5 +0

= - 3 5 π 5


≈ -183,612

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 2 π -3 sin( 3x - π) x .

Lösung einblenden
0 3 2 π -3 sin( 3x - π) x

= [ cos( 3x - π) ] 0 3 2 π

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

= cos( 7 2 π) - cos(-π)

= 0 - ( -1 )

= 0 +1

= 1

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

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

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

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

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

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

= 1 2 e - 9 2 π -2 - 1 2 e - 3 2 π -1 · 2

= 1 2 e - 9 2 π -2 - 1 2 e - 3 2 π -2

= - 1 2 e - 3 2 π + 1 2 e - 9 2 π -2 -2

= - 1 2 e - 3 2 π + 1 2 e - 9 2 π -4


≈ -4,004

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
0 3 3 ( -x +2 ) 2 x

= [ - ( -x +2 ) 3 ] 0 3

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

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

= -( -1 ) + 2 3

= 1 + 8

= 9