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 3 8 f(x) x .

Lösung einblenden

3 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:

I2 = 3 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 3) ⋅ 3 2 = 6 2 = 3.

I3 = 5 8 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ 3 = 3 ⋅ 3 = 9.

Somit gilt:

3 8 f(x) x = I2 + I3 = 3 5 f(x) x + 5 8 f(x) x = 3 +9 = 12

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 3 ( -4x +3 ) x

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

= -2 3 2 +33 - ( -2 1 2 +31 )

= -29 +9 - ( -21 +3 )

= -18 +9 - ( -2 +3 )

= -9 -1 · 1

= -9 -1

= -10

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ 1 2 e -2x - 2 3 sin( x ) ] 0 π

= 1 2 e -2π - 2 3 sin( π ) - ( 1 2 e -2( 0 ) - 2 3 sin( 0 ) )

= 1 2 e -2π - 2 3 0 - ( 1 2 e 0 - 2 3 0 )

= 1 2 e -2π +0 - ( 1 2 +0)

= 1 2 e -2π - ( 1 2 +0)

= 1 2 e -2π - 1 2


≈ -0,499

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 5 -3 e x -3 x .

Lösung einblenden
2 5 -3 e x -3 x

= [ -3 e x -3 ] 2 5

= -3 e 5 -3 +3 e 2 -3

= -3 e 2 +3 e -1


≈ -21,064

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 2 π ( -4 sin( x ) +5 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 3 2 π ( -4 sin( x ) +5 cos( x ) ) x

= [ 4 cos( x ) +5 sin( x ) ] 0 3 2 π

= 4 cos( 3 2 π ) +5 sin( 3 2 π ) - ( 4 cos( 0 ) +5 sin( 0 ) )

= 40 +5( -1 ) - ( 41 +50 )

= 0 -5 - ( 4 +0)

= -5 -4

= -9

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 4 ( ( 3x -7 ) 2 -3x ) x .

Lösung einblenden
2 4 ( ( 3x -7 ) 2 -3x ) x

= [ 1 9 ( 3x -7 ) 3 - 3 2 x 2 ] 2 4

= 1 9 ( 34 -7 ) 3 - 3 2 4 2 - ( 1 9 ( 32 -7 ) 3 - 3 2 2 2 )

= 1 9 ( 12 -7 ) 3 - 3 2 16 - ( 1 9 ( 6 -7 ) 3 - 3 2 4 )

= 1 9 5 3 -24 - ( 1 9 ( -1 ) 3 -6 )

= 1 9 125 -24 - ( 1 9 ( -1 ) -6 )

= 125 9 -24 - ( - 1 9 -6 )

= 125 9 - 216 9 - ( - 1 9 - 54 9 )

= - 91 9 -1 · ( - 55 9 )

= - 91 9 + 55 9

= -4

Parameter bei Integral bestimmen

Beispiel:

Für ein bestimmtes t>0 gilt : 0 3 ( -2 x 2 +4 t x ) x = 45 .

Bestimme einen Wert für dieses t.

Lösung einblenden
It = 0 3 ( -2 x 2 +4 t x ) x

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

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

= - 2 3 27 +2 t 9 - ( - 2 3 0 +2 t 0 )

= -18 +18 t - (0+0)

= 18t -18 +0

= 18t -18

Dieses Integral 18t -18 muss nun gleich 45 sein:

18t -18 = 45 | +18
18t = 63 |:18
t = 7 2 = 3.5

Der gesuchte t-Wert ist somit 7 2 = 3,5.