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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 3 9 f(x) x .

Lösung einblenden

3 9 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 = 3 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 3) ⋅ 2 2 = 4 2 = 2.

I3 = 5 7 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (7 - 5) ⋅ 2 = 2 ⋅ 2 = 4.

I4 = 7 9 f(x) x : Trapezfläche I4 = (9 - 7) ⋅ 2 + 4 2 = 2 ⋅ 3 = 6.

Somit gilt:

3 9 f(x) x = I2 + I3 + I4 = 3 5 f(x) x + 5 7 f(x) x + 7 9 f(x) x = 2 +4 +6 = 12

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

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

= [ - 1 3 x 3 + 3 2 x 2 ] -2 0

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

= - 1 3 0 + 3 2 0 - ( - 1 3 ( -8 ) + 3 2 4 )

= 0+0 - ( 8 3 +6 )

= 0 - ( 8 3 + 18 3 )

= -1 · 26 3

= - 26 3


≈ -8,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( - sin( x ) - 8 3 x 2 ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( - sin( x ) - 8 3 x 2 ) x

= [ cos( x ) - 8 9 x 3 ] 1 2 π π

= cos( π ) - 8 9 π 3 - ( cos( 1 2 π ) - 8 9 ( 1 2 π ) 3 )

= -1 - 8 9 π 3 - (0 - 8 9 ( 1 2 π ) 3 )

= -1 - 8 9 π 3 + 1 9 π 3

= -1 - 7 9 π 3


≈ -25,116

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
2 3 -3 e 2x -4 x

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

= - 3 2 e 23 -4 + 3 2 e 22 -4

= - 3 2 e 6 -4 + 3 2 e 4 -4

= - 3 2 e 2 + 3 2 e 0

= - 3 2 e 2 + 3 2


≈ -9,584

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 π ( - 7 4 e 2x - sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 π ( - 7 4 e 2x - sin( x ) ) x

= [ - 7 8 e 2x + cos( x ) ] 0 π

= - 7 8 e 2π + cos( π ) - ( - 7 8 e 2( 0 ) + cos( 0 ) )

= - 7 8 e 2π -1 - ( - 7 8 e 0 +1 )

= - 7 8 e 2π -1 - ( - 7 8 +1 )

= - 7 8 e 2π -1 - ( - 7 8 + 8 8 )

= - 7 8 e 2π -1 -1 · 1 8

= - 7 8 e 2π -1 - 1 8

= - 7 8 e 2π - 9 8


≈ -469,68

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ 1 2 cos( -2x + 1 2 π) ] 1 2 π π

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

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

= 1 2 0 - 1 2 0

= 0+0

= 0