Aufgabenbeispiele von Integrale

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


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 2 8 f(x) x .

Lösung einblenden

2 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 = 2 5 f(x) x : Dreiecksfläche I2 = (5 - 2) ⋅ ( - 4 ) 2 = -12 2 = -6.

I3 = 5 8 f(x) x : Rechtecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ ( - 4 ) = 3 ⋅ ( - 4 ) = -12.

Somit gilt:

2 8 f(x) x = I2 + I3 = 2 5 f(x) x + 5 8 f(x) x = -6 -12 = -18

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
-3 0 ( -x +3 ) x

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

= - 1 2 0 2 +30 - ( - 1 2 ( -3 ) 2 +3( -3 ) )

= - 1 2 0 +0 - ( - 1 2 9 -9 )

= 0+0 - ( - 9 2 -9 )

= 0 - ( - 9 2 - 18 2 )

= -1 · ( - 27 2 )

= 27 2


= 13,5

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 16 ( 3 x 4 - 1 x 3 ) x .

Lösung einblenden
1 16 ( 3 x 4 - 1 x 3 ) x
= 1 16 ( 3 x 1 4 - x -3 ) x

= [ 12 5 x 5 4 + 1 2 x -2 ] 1 16

= [ 12 5 ( x 4 ) 5 + 1 2 x 2 ] 1 16

= 12 5 ( 16 4 ) 5 + 1 2 16 2 - ( 12 5 ( 1 4 ) 5 + 1 2 1 2 )

= 12 5 2 5 + 1 2 ( 1 256 ) - ( 12 5 1 5 + 1 2 1 )

= 12 5 32 + 1 512 - ( 12 5 1 + 1 2 )

= 384 5 + 1 512 - ( 12 5 + 1 2 )

= 196608 2560 + 5 2560 - ( 24 10 + 5 10 )

= 196613 2560 -1 · 29 10

= 196613 2560 - 29 10

= 196613 2560 - 7424 2560

= 196613 2560 - 29 10

= 189189 2560


≈ 73,902

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

Lösung einblenden
0 1 2 e -x +1 x

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

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

= -2 e 0 +2 e 1

= -2 +2e


≈ 3,437

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
π 2π ( 3 x 3 - 1 4 cos( x ) ) x
= π 2π ( 3 x -3 - 1 4 cos( x ) ) x

= [ - 3 2 x -2 - 1 4 sin( x ) ] π 2π

= [ - 3 2 x 2 - 1 4 sin( x ) ] π 2π

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

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

= - 3 2 ( 2π ) 2 +0 - ( - 3 2 π 2 +0)

= - 3 8 π 2 + 3 2 π 2

= - 3 8 π 2 + 12 8 π 2

= 9 8 π 2


≈ 0,114

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 4 2 2x -2 x .

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

= [ ln( | 2x -2 | ) ] 2 4

= ln( | 24 -2 | ) - ln( | 22 -2 | )

= ln( | 8 -2 | ) - ln( | 4 -2 | )

= ln( 6 ) - ln( | 4 -2 | )

= ln( 6 ) - ln( 2 )


≈ 1,099

Parameter bei Integral bestimmen

Beispiel:

Für ein bestimmtes t>0 gilt : 0 2 ( -2 x 3 +2 t 2 x ) x = 1 .

Bestimme einen Wert für dieses t.

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

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

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

= - 1 2 16 + t 2 4 - ( - 1 2 0 + t 2 0 )

= -8 +4 t 2 - (0+0)

= 4 t 2 -8 +0

= 4 t 2 -8

Dieses Integral 4 t 2 -8 muss nun gleich 1 sein:

4 t 2 -8 = 1 | +8
4 t 2 = 9 |:4
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.