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

I2 = 3 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 3) ⋅ ( - 2 ) 2 = -4 2 = -2.

I3 = 5 8 f(x) x : Dreiecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ 4 2 = 12 2 = 6.

Somit gilt:

0 8 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 3 f(x) x + 3 5 f(x) x + 5 8 f(x) x = -6 -2 +6 = -2

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-3 -1 ( x 2 -2x ) x

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

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

= 1 3 ( -1 ) - 1 - ( 1 3 ( -27 ) - 9 )

= - 1 3 -1 - ( -9 -9 )

= - 1 3 - 3 3 -1 · ( -18 )

= - 4 3 +18

= - 4 3 + 54 3

= 50 3


≈ 16,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( 5 e -3x - 7 4 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( 5 e -3x - 7 4 sin( x ) ) x

= [ - 5 3 e -3x + 7 4 cos( x ) ] 1 2 π π

= - 5 3 e -3π + 7 4 cos( π ) - ( - 5 3 e -3( 1 2 π ) + 7 4 cos( 1 2 π ) )

= - 5 3 e -3π + 7 4 ( -1 ) - ( - 5 3 e -3( 1 2 π ) + 7 4 0 )

= - 5 3 e -3π - 7 4 - ( - 5 3 e -3( 1 2 π ) +0)

= - 5 3 e -3π - 7 4 + 5 3 e - 3 2 π


≈ -1,735

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 e -x +1 x .

Lösung einblenden
0 3 e -x +1 x

= [ - e -x +1 ] 0 3

= - e -3 +1 + e -0 +1

= - e -2 + e

= - e -2 + e


≈ 2,583

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 2 π ( - 7 3 cos( x ) +5 e 3x ) x .

Lösung einblenden
0 3 2 π ( - 7 3 cos( x ) +5 e 3x ) x

= [ - 7 3 sin( x ) + 5 3 e 3x ] 0 3 2 π

= - 7 3 sin( 3 2 π ) + 5 3 e 3( 3 2 π ) - ( - 7 3 sin( 0 ) + 5 3 e 3( 0 ) )

= - 7 3 ( -1 ) + 5 3 e 3( 3 2 π ) - ( - 7 3 0 + 5 3 e 0 )

= 7 3 + 5 3 e 3( 3 2 π ) - (0 + 5 3 )

= 5 3 e 3( 3 2 π ) + 7 3 - (0 + 5 3 )

= 5 3 e 3( 3 2 π ) + 7 3 - 5 3

= 5 3 e 9 2 π + 2 3


≈ 2299018,51

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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1 2 π π -2 cos( -2x + 3 2 π) x

= [ sin( -2x + 3 2 π) ] 1 2 π π

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

= sin( - 1 2 π) - sin( 1 2 π)

= -1 - 1

= -2