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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 2 10 f(x) x .

Lösung einblenden

2 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 = 2 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ 1 2 = 3 2 = 1.5.

I3 = 5 8 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ 1 = 3 ⋅ 1 = 3.

I4 = 8 10 f(x) x : Trapezfläche I4 = (10 - 8) ⋅ 1 + 4 2 = 2 ⋅ 2.5 = 5.

Somit gilt:

2 10 f(x) x = I2 + I3 + I4 = 2 5 f(x) x + 5 8 f(x) x + 8 10 f(x) x = 1.5 +3 +5 = 9.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

= [ - 5 3 x 3 + x ] -2 1

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

= - 5 3 1 +1 - ( - 5 3 ( -8 ) -2 )

= - 5 3 +1 - ( 40 3 -2 )

= - 5 3 + 3 3 - ( 40 3 - 6 3 )

= - 2 3 -1 · 34 3

= - 2 3 - 34 3

= -12

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

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

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

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

= - 2 3 - 3 2 e 2 - ( 2 3 - 3 2 e -2 )

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

= - 3 2 e 2 - 2 3 + 3 2 e -2 -1 · 2 3

= - 3 2 e 2 - 2 3 + 3 2 e -2 - 2 3

= - 3 2 e 2 + 3 2 e -2 - 2 3 - 2 3

= - 3 2 e 2 + 3 2 e -2 - 4 3


≈ -12,214

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 3 11 2 -3 2x -2 x .

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3 11 2 -3 2x -2 x
= 3 11 2 -3 ( 2x -2 ) 1 2 x

= [ - ( 2x -2 ) 3 2 ] 3 11 2

= [ - ( 2x -2 ) 3 ] 3 11 2

= - ( 2( 11 2 ) -2 ) 3 + ( 23 -2 ) 3

= - ( 11 -2 ) 3 + ( 6 -2 ) 3

= - ( 9 ) 3 + ( 4 ) 3

= - 3 3 + 2 3

= -27 + 8

= -19

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ - 1 3 x 3 +2 sin( x ) ] 0 3 2 π

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

= - 1 3 ( 3 2 π ) 3 +2( -1 ) - ( - 1 3 0 +20 )

= - 1 3 ( 3 2 π ) 3 -2 - (0+0)

= -2 - 9 8 π 3 +0

= -2 - 9 8 π 3


≈ -36,882

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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1 2 - ( -x +2 ) 2 x

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

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

= 1 3 0 3 - 1 3 1 3

= 1 3 0 - 1 3 1

= 0 - 1 3

= 0 - 1 3

= - 1 3


≈ -0,333