Aufgabenbeispiele von Stammfunktionen

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beliebige Stammfkt'n (ganzrational)

Beispiel:

Bestimme eine Stammfunktion von f mit f(x)= 3 x 3 +1 .

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 3 +1

F(x)= 3 4 x 4 + 1 · x

= 3 4 x 4 + x

beliebige Stammfkt'n (rationale Potenz)

Beispiel:

Bestimme eine Stammfunktion von f mit f(x)= 2 x .

Lösung einblenden

f(x)= 2 x

= 2 x 1 2

=> F(x) = 4 3 x 3 2

F(x)= 4 3 ( x ) 3

beliebige Stammfkt'n (verkettet)

Beispiel:

Bestimme eine Stammfunktion von f mit f(x)= 3 ( -3x +3 ) 2 .

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( -3x +3 ) 2

F(x)= - 1 3 ( -3x +3 ) 3

best. Stammfunktion (einfach)

Beispiel:

Bestimme eine Stammfunktion von f mit f(x)= -2 x 3 +5 x 2 für die F(3) = -3 gilt.

Lösung einblenden

f(x)= -2 x 3 +5 x 2

F(x)= - 1 2 x 4 + 5 3 x 3 + c

x=3 in F(x) eingesetzt:

F(3)= - 1 2 3 4 + 5 3 3 3 + c

= - 1 2 81 + 5 3 27 + c

= - 81 2 +45 + c

= - 81 2 + 90 2 + c

= 9 2 + c

wegen F(3) = -3 gilt:

9 2 + c = -3 | - 9 2

c= -3 - 9 2 = - 6 2 - 9 2 = - 15 2

also gilt für die gesuchte Stammfunktion:

F(x)= - 1 2 x 4 + 5 3 x 3 - 15 2

best. Stammfktn (ration. Potenzen) BF

Beispiel:

Bestimme eine Stammfunktion von f mit f(x)= 3 x 4 für die F(2) = 3 gilt.

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 4

= 3 x -4

=> F(x) = - x -3

F(x)= - 1 x 3 + c

x=2 in F(x) eingesetzt:

F(2)= - 1 2 3 + c

= -( 1 8 ) + c

wegen F(2) = 3 gilt:

- 1 8 + c = 3 | + 1 8

c= 3 + 1 8 = 24 8 + 1 8 = 25 8

also gilt für die gesuchte Stammfunktion:

F(x)= - 1 x 3 + 25 8

best. Stammfktn (verkettet) BF

Beispiel:

Bestimme eine Stammfunktion von f mit f(x)= 3 ( -x +3 ) 3 für die F(1) = 1 gilt.

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( -x +3 ) 3

F(x)= - 3 4 ( -x +3 ) 4 + c

x=1 in F(x) eingesetzt:

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

= - 3 4 2 4 + c

= - 3 4 16 + c

= -12 + c

wegen F(1) = 1 gilt:

-12 + c = 1 | +12

c= 1 +12 = 13

also gilt für die gesuchte Stammfunktion:

F(x)= - 3 4 ( -x +3 ) 4 +13

best. Stammfunktion (rationalen Potenzen)

Beispiel:

Bestimme eine Stammfunktion von f mit f(x)= - 2 x für die F(-4) = -3 gilt.

Lösung einblenden

f(x)= - 2 x

= -2 x -1

F(x)= -2 ln( | x | ) + c

x=-4 in F(x) eingesetzt:

F(-4)= -2 ln( | 4 | ) + c

wegen F(-4) = -3 gilt:

-2 ln( 4 ) + c = -3 | +2 ln( 4 )

c= -3 +2 ln( 4 )

also gilt für die gesuchte Stammfunktion:

F(x)= -2 ln( | x | ) +2 ln( 4 ) -3

best. Stammfunktionen (verkettet)

Beispiel:

Bestimme eine Stammfunktion von f mit f(x)= 3 sin( 3x - 1 2 π) für die F( 1 2 π ) = -5 gilt.

Lösung einblenden

f(x)= 3 sin( 3x - 1 2 π)

F(x)= - cos( 3x - 1 2 π) + c

x= 1 2 π in F(x) eingesetzt:

F( 1 2 π )= - cos( 3( 1 2 π ) - 1 2 π) + c

= - cos(π) + c

= -( -1 ) + c

= 1 + c

wegen F( 1 2 π ) = -5 gilt:

1 + c = -5 | -1

c= -5 -1 = -6

also gilt für die gesuchte Stammfunktion:

F(x)= - cos( 3x - 1 2 π) -6