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

I3 = 6 8 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 6) ⋅ 2 = 2 ⋅ 2 = 4.

Somit gilt:

3 8 f(x) x = I2 + I3 = 3 6 f(x) x + 6 8 f(x) x = 3 +4 = 7

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 5 ( -5 x 2 -3 ) x .

Lösung einblenden
1 5 ( -5 x 2 -3 ) x

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

= - 5 3 5 3 -35 - ( - 5 3 1 3 -31 )

= - 5 3 125 -15 - ( - 5 3 1 -3 )

= - 625 3 -15 - ( - 5 3 -3 )

= - 625 3 - 45 3 - ( - 5 3 - 9 3 )

= - 670 3 -1 · ( - 14 3 )

= - 670 3 + 14 3

= - 656 3


≈ -218,667

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
π 2π ( -3 sin( x ) + 2 x 4 ) x
= π 2π ( -3 sin( x ) +2 x -4 ) x

= [ 3 cos( x ) - 2 3 x -3 ] π 2π

= [ 3 cos( x ) - 2 3 x 3 ] π 2π

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

= 31 - 2 3 ( 2π ) 3 - ( 3( -1 ) - 2 3 π 3 )

= 3 - 2 3 ( 2π ) 3 - ( -3 - 2 3 π 3 )

= 3 - 1 12 π 3 - ( -3 - 2 3 π 3 )

= 3 - 1 12 π 3 -1 · ( -3 ) -1 · ( - 2 3 π 3 )

= 3 - 1 12 π 3 +3 + 2 3 π 3

= 3 +3 - 1 12 π 3 + 2 3 π 3

= 6 + 7 12 π 3


≈ 6,019

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 2 ( 2 ( 3x -4 ) 2 -5x ) x .

Lösung einblenden
0 2 ( 2 ( 3x -4 ) 2 -5x ) x

= [ 2 9 ( 3x -4 ) 3 - 5 2 x 2 ] 0 2

= 2 9 ( 32 -4 ) 3 - 5 2 2 2 - ( 2 9 ( 30 -4 ) 3 - 5 2 0 2 )

= 2 9 ( 6 -4 ) 3 - 5 2 4 - ( 2 9 ( 0 -4 ) 3 - 5 2 0 )

= 2 9 2 3 -10 - ( 2 9 ( -4 ) 3 +0)

= 2 9 8 -10 - ( 2 9 ( -64 ) +0)

= 16 9 -10 - ( - 128 9 +0)

= 16 9 - 90 9 - ( - 128 9 +0)

= - 74 9 + 128 9

= 6

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 2 π ( 3 cos( x ) +4 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 1 2 π ( 3 cos( x ) +4 sin( x ) ) x

= [ 3 sin( x ) -4 cos( x ) ] 0 1 2 π

= 3 sin( 1 2 π ) -4 cos( 1 2 π ) - ( 3 sin( 0 ) -4 cos( 0 ) )

= 31 -40 - ( 30 -41 )

= 3 +0 - (0 -4 )

= 3 +4

= 7

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 2 -2 ( -2x +1 ) 2 x .

Lösung einblenden
0 2 -2 ( -2x +1 ) 2 x

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

= 1 3 ( -22 +1 ) 3 - 1 3 ( -20 +1 ) 3

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

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

= 1 3 ( -27 ) - 1 3 1

= -9 - 1 3

= - 27 3 - 1 3

= - 28 3


≈ -9,333

Parameter bei Integral bestimmen

Beispiel:

Für ein bestimmtes t>0 gilt : 0 3 ( -2 x 2 +2 t x ) x = - 27 2 .

Bestimme einen Wert für dieses t.

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

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

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

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

= -18 +9 t - (0+0)

= 9t -18 +0

= 9t -18

Dieses Integral 9t -18 muss nun gleich - 27 2 sein:

9t -18 = - 27 2 | +18
9t = 9 2 |:9
t = 1 2 = 0.5

Der gesuchte t-Wert ist somit 1 2 = 0,5.