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 9 f(x) x .

Lösung einblenden

0 9 f(x) x gibt des orientierten (also mit Vorzeichen behafteten) Flächeninhalt zwischen dem Graph der Funktion und der x-Achse an.

Um diesen aus dem Schaubild zu berechnen unterteilen wir die Fläche in Rechtecke, Parallelogrammen und ggf. Dreiecke:

I1 = 0 3 f(x) x : Dreiecksfläche I1 = (3 - 0) ⋅ 4 2 = 12 2 = 6.

I2 = 3 6 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (6 - 3) ⋅ ( - 1 ) 2 = -3 2 = -1.5.

I3 = 6 9 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (9 - 6) ⋅ ( - 1 ) = 3 ⋅ ( - 1 ) = -3.

Somit gilt:

0 9 f(x) x = I1 + I2 + I3 = 0 3 f(x) x + 3 6 f(x) x + 6 9 f(x) x = 6 -1.5 -3 = 1.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-1 3 ( 4x -4 ) x

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

= 2 3 2 -43 - ( 2 ( -1 ) 2 -4( -1 ) )

= 29 -12 - ( 21 +4 )

= 18 -12 - ( 2 +4 )

= 6 -1 · 6

= 6 -6

= 0

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( - 1 x 3 + 9 4 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( - 1 x 3 + 9 4 cos( x ) ) x
= 1 2 π π ( - x -3 + 9 4 cos( x ) ) x

= [ 1 2 x -2 + 9 4 sin( x ) ] 1 2 π π

= [ 1 2 x 2 + 9 4 sin( x ) ] 1 2 π π

= 1 2 π 2 + 9 4 sin( π ) - ( 1 2 ( 1 2 π ) 2 + 9 4 sin( 1 2 π ) )

= 1 2 π 2 + 9 4 0 - ( 1 2 ( 1 2 π ) 2 + 9 4 1 )

= 1 2 π 2 +0 - ( 1 2 ( 1 2 π ) 2 + 9 4 )

= 1 2 π 2 - ( 9 4 + 2 π 2 )

= - 9 4 - 2 π 2 + 1 2 π 2

= - 9 4 - 3 2 π 2


≈ -2,402

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 4 - e 2x -4 x .

Lösung einblenden
1 4 - e 2x -4 x

= [ - 1 2 e 2x -4 ] 1 4

= - 1 2 e 24 -4 + 1 2 e 21 -4

= - 1 2 e 8 -4 + 1 2 e 2 -4

= - 1 2 e 4 + 1 2 e -2


≈ -27,231

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 16 ( 5 x 4 - e -3x ) x .

Lösung einblenden
1 16 ( 5 x 4 - e -3x ) x
= 1 16 ( 5 x 1 4 - e -3x ) x

= [ 4 x 5 4 + 1 3 e -3x ] 1 16

= [ 4 ( x 4 ) 5 + 1 3 e -3x ] 1 16

= 4 ( 16 4 ) 5 + 1 3 e -316 - ( 4 ( 1 4 ) 5 + 1 3 e -31 )

= 4 2 5 + 1 3 e -48 - ( 4 1 5 + 1 3 e -3 )

= 432 + 1 3 e -48 - ( 41 + 1 3 e -3 )

= 128 + 1 3 e -48 - ( 4 + 1 3 e -3 )

= 1 3 e -48 +128 - ( 1 3 e -3 +4 )

= - 1 3 e -3 + 1 3 e -48 -4 +128

= - 1 3 e -3 + 1 3 e -48 +124


≈ 123,983

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ 2 cos( -x - 3 2 π) ] 1 2 π π

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

= 2 cos( - 5 2 π) -2 cos(-2π)

= 20 -21

= 0 -2

= -2