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 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:

I1 = 0 3 f(x) x : Dreiecksfläche I1 = (3 - 0) ⋅ ( - 3 ) 2 = -9 2 = -4.5.

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:

0 9 f(x) x = I1 + I2 + I3 + I4 = 0 3 f(x) x + 3 5 f(x) x + 5 7 f(x) x + 7 9 f(x) x = -4.5 +2 +4 +6 = 7.5

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-2 -1 ( -4x +3 ) x

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

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

= -21 -3 - ( -24 -6 )

= -2 -3 - ( -8 -6 )

= -5 -1 · ( -14 )

= -5 +14

= 9

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 5 ( - 5 x 4 -5 e -2x ) x .

Lösung einblenden
1 5 ( - 5 x 4 -5 e -2x ) x
= 1 5 ( -5 x -4 -5 e -2x ) x

= [ 5 3 x -3 + 5 2 e -2x ] 1 5

= [ 5 3 x 3 + 5 2 e -2x ] 1 5

= 5 3 5 3 + 5 2 e -25 - ( 5 3 1 3 + 5 2 e -21 )

= 5 3 ( 1 125 ) + 5 2 e -10 - ( 5 3 1 + 5 2 e -2 )

= 1 75 + 5 2 e -10 - ( 5 3 + 5 2 e -2 )

= 5 2 e -10 + 1 75 - ( 5 2 e -2 + 5 3 )

= - 5 2 e -2 -1 · 5 3 + 5 2 e -10 + 1 75

= - 5 2 e -2 - 5 3 + 5 2 e -10 + 1 75

= - 5 2 e -2 + 5 2 e -10 - 5 3 + 1 75

= - 5 2 e -2 + 5 2 e -10 - 124 75


≈ -1,992

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 - e x -3 x .

Lösung einblenden
0 3 - e x -3 x

= [ - e x -3 ] 0 3

= - e 3 -3 + e 0 -3

= - e 0 + e -3

= -1 + e -3


≈ -0,95

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ 2 sin( x ) - cos( x ) ] 1 2 π 3 2 π

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

= 2( -1 ) - 0 - ( 21 - 0 )

= -2 +0 - ( 2 +0)

= -2 -2

= -4

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 4 ( - ( -2x +4 ) 2 -5x ) x .

Lösung einblenden
1 4 ( - ( -2x +4 ) 2 -5x ) x

= [ 1 6 ( -2x +4 ) 3 - 5 2 x 2 ] 1 4

= 1 6 ( -24 +4 ) 3 - 5 2 4 2 - ( 1 6 ( -21 +4 ) 3 - 5 2 1 2 )

= 1 6 ( -8 +4 ) 3 - 5 2 16 - ( 1 6 ( -2 +4 ) 3 - 5 2 1 )

= 1 6 ( -4 ) 3 -40 - ( 1 6 2 3 - 5 2 )

= 1 6 ( -64 ) -40 - ( 1 6 8 - 5 2 )

= - 32 3 -40 - ( 4 3 - 5 2 )

= - 32 3 - 120 3 - ( 8 6 - 15 6 )

= - 152 3 -1 · ( - 7 6 )

= - 152 3 + 7 6

= - 99 2


= -49,5

Parameter bei Integral bestimmen

Beispiel:

Für ein bestimmtes t>0 gilt : 0 4 ( -3 x 3 +3 t x 2 ) x = 32 .

Bestimme einen Wert für dieses t.

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

= [ - 3 4 x 4 + t x 3 ] 0 4

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

= - 3 4 256 + t 64 - ( - 3 4 0 + t 0 )

= -192 +64 t - (0+0)

= 64t -192 +0

= 64t -192

Dieses Integral 64t -192 muss nun gleich 32 sein:

64t -192 = 32 | +192
64t = 224 |:64
t = 7 2 = 3.5

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