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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 10 f(x) x .

Lösung einblenden

0 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:

I1 = 0 2 f(x) x : Dreiecksfläche I1 = (2 - 0) ⋅ ( - 3 ) 2 = -6 2 = -3.

I2 = 2 4 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (4 - 2) ⋅ 4 2 = 8 2 = 4.

I3 = 4 6 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (6 - 4) ⋅ 4 = 2 ⋅ 4 = 8.

I4 = 6 8 f(x) x : Trapezfläche I4 = (8 - 6) ⋅ 4 + 5 2 = 2 ⋅ 4.5 = 9.

I5 = 8 10 f(x) x : Rechtecksfläche I5 = (10 - 8) ⋅ 5 = 2 ⋅ 5 = 10.

Somit gilt:

0 10 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 + I5 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 6 f(x) x + 6 8 f(x) x + 8 10 f(x) x = -3 +4 +8 +9 +10 = 28

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 ( 4x +4 ) x .

Lösung einblenden
1 2 ( 4x +4 ) x

= [ 2 x 2 +4x ] 1 2

= 2 2 2 +42 - ( 2 1 2 +41 )

= 24 +8 - ( 21 +4 )

= 8 +8 - ( 2 +4 )

= 16 -1 · 6

= 16 -6

= 10

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( 9 2 x 2 +3 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( 9 2 x 2 +3 sin( x ) ) x

= [ 3 2 x 3 -3 cos( x ) ] 1 2 π π

= 3 2 π 3 -3 cos( π ) - ( 3 2 ( 1 2 π ) 3 -3 cos( 1 2 π ) )

= 3 2 π 3 -3( -1 ) - ( 3 2 ( 1 2 π ) 3 -30 )

= 3 2 π 3 +3 - ( 3 2 ( 1 2 π ) 3 +0)

= 3 + 3 2 π 3 - 3 16 π 3

= 3 + 21 16 π 3


≈ 43,696

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral -22 -13 -x +3 x .

Lösung einblenden
-22 -13 -x +3 x
= -22 -13 ( -x +3 ) 1 2 x

= [ - 2 3 ( -x +3 ) 3 2 ] -22 -13

= [ - 2 3 ( -x +3 ) 3 ] -22 -13

= - 2 3 ( -( -13 ) +3 ) 3 + 2 3 ( -( -22 ) +3 ) 3

= - 2 3 ( 13 +3 ) 3 + 2 3 ( 22 +3 ) 3

= - 2 3 ( 16 ) 3 + 2 3 ( 25 ) 3

= - 2 3 4 3 + 2 3 5 3

= - 2 3 64 + 2 3 125

= - 128 3 + 250 3

= 122 3


≈ 40,667

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 2 π ( - 9 2 cos( x ) + 7 4 e 2x ) x .

Lösung einblenden
0 1 2 π ( - 9 2 cos( x ) + 7 4 e 2x ) x

= [ - 9 2 sin( x ) + 7 8 e 2x ] 0 1 2 π

= - 9 2 sin( 1 2 π ) + 7 8 e 2( 1 2 π ) - ( - 9 2 sin( 0 ) + 7 8 e 2( 0 ) )

= - 9 2 1 + 7 8 e 2( 1 2 π ) - ( - 9 2 0 + 7 8 e 0 )

= - 9 2 + 7 8 e 2( 1 2 π ) - (0 + 7 8 )

= 7 8 e 2( 1 2 π ) - 9 2 - (0 + 7 8 )

= 7 8 e 2( 1 2 π ) - 9 2 - 7 8

= 7 8 e π - 43 8


≈ 14,873

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 4 -2 e 3x -5 x .

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2 4 -2 e 3x -5 x

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

= - 2 3 e 34 -5 + 2 3 e 32 -5

= - 2 3 e 12 -5 + 2 3 e 6 -5

= - 2 3 e 7 + 2 3 e

= - 2 3 e 7 + 2 3 e


≈ -729,277