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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 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ ( - 3 ) 2 = -9 2 = -4.5.

I3 = 5 7 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (7 - 5) ⋅ ( - 3 ) = 2 ⋅ ( - 3 ) = -6.

I4 = 7 10 f(x) x : Trapezfläche I4 = (10 - 7) ⋅ -3 + ( - 4 ) 2 = 3 ⋅ ( - 3.5 ) = -10.5.

Somit gilt:

0 10 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 2 f(x) x + 2 5 f(x) x + 5 7 f(x) x + 7 10 f(x) x = 3 -4.5 -6 -10.5 = -18

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 3 ( - x 2 -5 ) x

= [ - 1 3 x 3 -5x ] 1 3

= - 1 3 3 3 -53 - ( - 1 3 1 3 -51 )

= - 1 3 27 -15 - ( - 1 3 1 -5 )

= -9 -15 - ( - 1 3 -5 )

= -24 - ( - 1 3 - 15 3 )

= -24 -1 · ( - 16 3 )

= -24 + 16 3

= - 72 3 + 16 3

= - 56 3


≈ -18,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 π ( - 7 3 x 3 + sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 π ( - 7 3 x 3 + sin( x ) ) x

= [ - 7 12 x 4 - cos( x ) ] 0 π

= - 7 12 π 4 - cos( π ) - ( - 7 12 ( 0 ) 4 - cos( 0 ) )

= - 7 12 π 4 - ( -1 ) - ( - 7 12 0 - 1 )

= - 7 12 π 4 +1 - (0 -1 )

= 1 - 7 12 π 4 +1

= 1 +1 - 7 12 π 4

= 2 - 7 12 π 4


≈ -54,822

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 - e -3x +4 x .

Lösung einblenden
1 2 - e -3x +4 x

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

= 1 3 e -32 +4 - 1 3 e -31 +4

= 1 3 e -6 +4 - 1 3 e -3 +4

= 1 3 e -2 - 1 3 e

= 1 3 e -2 - 1 3 e


≈ -0,861

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ 2 cos( x ) +3 x -1 ] π 2π

= [ 2 cos( x ) + 3 x ] π 2π

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

= 21 + 3 2π - ( 2( -1 ) + 3 π )

= 2 + 3 2π - ( -2 + 3 π )

= 2 + 3 2 π - ( -2 + 3 π )

= 2 + 3 2 π -1 · ( -2 ) -1 · 3 π

= 2 + 3 2 π +2 - 3 π

= 2 +2 + 3 2 π - 3 π

= 4 - 3 2 π


≈ 3,523

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ - 1 8 ( -2x +4 ) 4 + 3 2 x 2 ] 1 4

= - 1 8 ( -24 +4 ) 4 + 3 2 4 2 - ( - 1 8 ( -21 +4 ) 4 + 3 2 1 2 )

= - 1 8 ( -8 +4 ) 4 + 3 2 16 - ( - 1 8 ( -2 +4 ) 4 + 3 2 1 )

= - 1 8 ( -4 ) 4 +24 - ( - 1 8 2 4 + 3 2 )

= - 1 8 256 +24 - ( - 1 8 16 + 3 2 )

= -32 +24 - ( -2 + 3 2 )

= -8 - ( - 4 2 + 3 2 )

= -8 -1 · ( - 1 2 )

= -8 + 1 2

= - 16 2 + 1 2

= - 15 2


= -7,5