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) ⋅ 2 2 = 4 2 = 2.

I3 = 5 8 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ 2 = 3 ⋅ 2 = 6.

Somit gilt:

3 8 f(x) x = I2 + I3 = 3 5 f(x) x + 5 8 f(x) x = 2 +6 = 8

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 4 ( -x +3 ) x .

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0 4 ( -x +3 ) x

= [ - 1 2 x 2 +3x ] 0 4

= - 1 2 4 2 +34 - ( - 1 2 0 2 +30 )

= - 1 2 16 +12 - ( - 1 2 0 +0)

= -8 +12 - (0+0)

= 4 +0

= 4

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

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0 3 2 π ( -2 sin( x ) -2 x 4 ) x

= [ 2 cos( x ) - 2 5 x 5 ] 0 3 2 π

= 2 cos( 3 2 π ) - 2 5 ( 3 2 π ) 5 - ( 2 cos( 0 ) - 2 5 ( 0 ) 5 )

= 20 - 2 5 ( 3 2 π ) 5 - ( 21 - 2 5 0 )

= 0 - 2 5 ( 3 2 π ) 5 - ( 2 +0)

= - 243 80 π 5 -2


≈ -931,535

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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0 2 ( x -2 ) 3 x

= [ 1 4 ( x -2 ) 4 ] 0 2

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

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

= 1 4 0 - 1 4 16

= 0 -4

= -4

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

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

= [ -3 sin( x ) -3 cos( x ) ] 0 3 2 π

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

= -3( -1 ) -30 - ( -30 -31 )

= 3 +0 - (0 -3 )

= 3 +3

= 6

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 2 2 e -x +1 x .

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0 2 2 e -x +1 x

= [ -2 e -x +1 ] 0 2

= -2 e -2 +1 +2 e -0 +1

= -2 e -1 +2 e 1

= -2 e -1 +2e


≈ 4,701

Parameter bei Integral bestimmen

Beispiel:

Für ein bestimmtes t>0 gilt : 0 2 ( -3 x 3 +9 t x 2 ) x = 24 .

Bestimme einen Wert für dieses t.

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It = 0 2 ( -3 x 3 +9 t x 2 ) x

= [ - 3 4 x 4 +3 t x 3 ] 0 2

= - 3 4 2 4 +3 t 2 3 - ( - 3 4 0 4 +3 t 0 3 )

= - 3 4 16 +3 t 8 - ( - 3 4 0 +3 t 0 )

= -12 +24 t - (0+0)

= 24t -12 +0

= 24t -12

Dieses Integral 24t -12 muss nun gleich 24 sein:

24t -12 = 24 | +12
24t = 36 |:24
t = 3 2 = 1.5

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