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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 8 f(x) x .

Lösung einblenden

0 8 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) ⋅ 1 2 = 2 2 = 1.

I3 = 4 6 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (6 - 4) ⋅ 1 = 2 ⋅ 1 = 2.

I4 = 6 8 f(x) x : Trapezfläche I4 = (8 - 6) ⋅ 1 + 2 2 = 2 ⋅ 1.5 = 3.

Somit gilt:

0 8 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 2 f(x) x + 2 4 f(x) x + 4 6 f(x) x + 6 8 f(x) x = -3 +1 +2 +3 = 3

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 2 ( 2 x 2 +4 ) x

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

= 2 3 2 3 +42 - ( 2 3 1 3 +41 )

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

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

= 16 3 + 24 3 - ( 2 3 + 12 3 )

= 40 3 -1 · 14 3

= 40 3 - 14 3

= 26 3


≈ 8,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 2 π ( -5 cos( x ) + x 4 ) x .

Lösung einblenden
0 3 2 π ( -5 cos( x ) + x 4 ) x

= [ -5 sin( x ) + 1 5 x 5 ] 0 3 2 π

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

= -5( -1 ) + 1 5 ( 3 2 π ) 5 - ( -50 + 1 5 0 )

= 5 + 1 5 ( 3 2 π ) 5 - (0+0)

= 5 + 243 160 π 5 +0

= 5 + 243 160 π 5


≈ 469,767

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
3 5 3 ( 2x -2 ) 2 x
= 3 5 3 ( 2x -2 ) -2 x

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

= [ - 3 2( 2x -2 ) ] 3 5

= - 3 2( 25 -2 ) + 3 2( 23 -2 )

= - 3 2( 10 -2 ) + 3 2( 6 -2 )

= - 3 2 8 + 3 2 4

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

= - 3 16 + 3 8

= - 3 16 + 6 16

= 3 16


≈ 0,188

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ - e -x + 3 10 x 5 ] -1 1

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

= - e -1 + 3 10 1 - ( -e + 3 10 ( -1 ) )

= - e -1 + 3 10 - (-e - 3 10 )

= - e -1 + 3 10 - ( - 3 10 - e)

= - e -1 + 3 10 -1 · ( - 3 10 ) -1 · ( -e )

= - e -1 + 3 10 + 3 10 + e

= - e -1 + 3 5 + e


≈ 2,95

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral -10 - 11 2 -2x +5 x .

Lösung einblenden
-10 - 11 2 -2x +5 x
= -10 - 11 2 ( -2x +5 ) 1 2 x

= [ - 1 3 ( -2x +5 ) 3 2 ] -10 - 11 2

= [ - 1 3 ( -2x +5 ) 3 ] -10 - 11 2

= - 1 3 ( -2( - 11 2 ) +5 ) 3 + 1 3 ( -2( -10 ) +5 ) 3

= - 1 3 ( 11 +5 ) 3 + 1 3 ( 20 +5 ) 3

= - 1 3 ( 16 ) 3 + 1 3 ( 25 ) 3

= - 1 3 4 3 + 1 3 5 3

= - 1 3 64 + 1 3 125

= - 64 3 + 125 3

= 61 3


≈ 20,333