Aufgabenbeispiele von Integrale

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lineares Integral berechnen

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(

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) ⋅ ( - 2 ) 2 = -4 2 = -2.

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

I4 = 6 8 f(x) x : Trapezfläche I4 = (8 - 6) ⋅ -2 + ( - 4 ) 2 = 2 ⋅ ( - 3 ) = -6.

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 -2 -4 -6 = -9

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-1 1 ( 4 x 2 -1 ) x

= [ 4 3 x 3 - x ] -1 1

= 4 3 1 3 - 1 - ( 4 3 ( -1 ) 3 - ( -1 ) )

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

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

= 4 3 - 3 3 - ( - 4 3 + 3 3 )

= 1 3 -1 · ( - 1 3 )

= 1 3 + 1 3

= 2 3


≈ 0,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 ( 5 x 4 -5x ) x .

Lösung einblenden
1 2 ( 5 x 4 -5x ) x
= 1 2 ( 5 x -4 -5x ) x

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

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

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

= - 5 3 ( 1 8 ) - 5 2 4 - ( - 5 3 1 - 5 2 1 )

= - 5 24 -10 - ( - 5 3 - 5 2 )

= - 5 24 - 240 24 - ( - 10 6 - 15 6 )

= - 245 24 -1 · ( - 25 6 )

= - 245 24 + 25 6

= - 245 24 + 100 24

= - 145 24


≈ -6,042

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 2 π π -2 sin( 3x - 3 2 π) x

= [ 2 3 cos( 3x - 3 2 π) ] 1 2 π π

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

= 2 3 cos( 3 2 π) - 2 3 cos(0)

= 2 3 0 - 2 3 1

= 0 - 2 3

= 0 - 2 3

= - 2 3


≈ -0,667

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 2 π ( - cos( x ) - sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 1 2 π ( - cos( x ) - sin( x ) ) x

= [ - sin( x ) + cos( x ) ] 0 1 2 π

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

= -1 +0 - ( -0 +1 )

= -1 -1

= -2

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ - 1 6 ( 3x -4 ) 4 + x ] 2 4

= - 1 6 ( 34 -4 ) 4 +4 - ( - 1 6 ( 32 -4 ) 4 +2 )

= - 1 6 ( 12 -4 ) 4 +4 - ( - 1 6 ( 6 -4 ) 4 +2 )

= - 1 6 8 4 +4 - ( - 1 6 2 4 +2 )

= - 1 6 4096 +4 - ( - 1 6 16 +2 )

= - 2048 3 +4 - ( - 8 3 +2 )

= - 2048 3 + 12 3 - ( - 8 3 + 6 3 )

= - 2036 3 -1 · ( - 2 3 )

= - 2036 3 + 2 3

= -678