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 6 f(x) x .

Lösung einblenden

3 6 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.

Somit gilt:

3 6 f(x) x = I2 = 3 6 f(x) x = 3 = 3

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 2 ( - x 2 +1 ) x

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

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

= - 1 3 8 +2 - ( - 1 3 1 +1 )

= - 8 3 +2 - ( - 1 3 +1 )

= - 8 3 + 6 3 - ( - 1 3 + 3 3 )

= - 2 3 -1 · 2 3

= - 2 3 - 2 3

= - 4 3


≈ -1,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 2 π ( - e x + 1 2 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 3 2 π ( - e x + 1 2 cos( x ) ) x

= [ - e x + 1 2 sin( x ) ] 0 3 2 π

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

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

= - e 3 2 π - 1 2 - ( -1 +0)

= - e 3 2 π - 1 2 +1

= - e 3 2 π + 1 2


≈ -110,818

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 1 - e -3x +3 x .

Lösung einblenden
0 1 - e -3x +3 x

= [ 1 3 e -3x +3 ] 0 1

= 1 3 e -31 +3 - 1 3 e -30 +3

= 1 3 e -3 +3 - 1 3 e 0 +3

= 1 3 e 0 - 1 3 e 3

= 1 3 - 1 3 e 3


≈ -6,362

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ sin( x ) -4 cos( x ) ] 0 3 2 π

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

= -1 -40 - (0 -41 )

= -1 +0 - (0 -4 )

= -1 +4

= 3

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

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

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

= 1 3 ( 33 -7 ) 3 -43 - ( 1 3 ( 32 -7 ) 3 -42 )

= 1 3 ( 9 -7 ) 3 -12 - ( 1 3 ( 6 -7 ) 3 -8 )

= 1 3 2 3 -12 - ( 1 3 ( -1 ) 3 -8 )

= 1 3 8 -12 - ( 1 3 ( -1 ) -8 )

= 8 3 -12 - ( - 1 3 -8 )

= 8 3 - 36 3 - ( - 1 3 - 24 3 )

= - 28 3 -1 · ( - 25 3 )

= - 28 3 + 25 3

= -1

Parameter bei Integral bestimmen

Beispiel:

Für ein bestimmtes t>0 gilt : 0 4 ( -2 x 3 +4 t 2 x ) x = -56 .

Bestimme einen Wert für dieses t.

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

= [ - 1 2 x 4 +2 t 2 x 2 ] 0 4

= - 1 2 4 4 +2 t 2 4 2 - ( - 1 2 0 4 +2 t 2 0 2 )

= - 1 2 256 +2 t 2 16 - ( - 1 2 0 +2 t 2 0 )

= -128 +32 t 2 - (0+0)

= 32 t 2 -128 +0

= 32 t 2 -128

Dieses Integral 32 t 2 -128 muss nun gleich -56 sein:

32 t 2 -128 = -56 | +128
32 t 2 = 72 |:32
t 2 = 9 4 | 2
t1 = - 9 4 = - 3 2
t2 = 9 4 = 3 2

Der gesuchte t-Wert ist somit 3 2 = 1,5.