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) ⋅ ( - 3 ) 2 = -6 2 = -3.

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

Somit gilt:

3 8 f(x) x = I2 + I3 = 3 5 f(x) x + 5 8 f(x) x = -3 +3 = 0

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 5 ( -5x +3 ) x

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

= - 5 2 5 2 +35 - ( - 5 2 1 2 +31 )

= - 5 2 25 +15 - ( - 5 2 1 +3 )

= - 125 2 +15 - ( - 5 2 +3 )

= - 125 2 + 30 2 - ( - 5 2 + 6 2 )

= - 95 2 -1 · 1 2

= - 95 2 - 1 2

= -48

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

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

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

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

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

= - sin( 1 ) +21 - (0 +20 )

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

= - sin( 1 ) +2 +0

= - sin( 1 ) +2


= 1,159

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ 3 2 sin( 2x + π) ] 0 π

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

= 3 2 sin(3π) - 3 2 sin(π)

= 3 2 0 - 3 2 0

= 0+0

= 0

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π 3 2 π ( 9 2 sin( x ) + 1 2 cos( x ) ) x .

Lösung einblenden
1 2 π 3 2 π ( 9 2 sin( x ) + 1 2 cos( x ) ) x

= [ - 9 2 cos( x ) + 1 2 sin( x ) ] 1 2 π 3 2 π

= - 9 2 cos( 3 2 π ) + 1 2 sin( 3 2 π ) - ( - 9 2 cos( 1 2 π ) + 1 2 sin( 1 2 π ) )

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

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

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

= - 1 2 - 1 2

= -1

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

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

Lösung einblenden
1 3 ( 3x -4 ) 2 x

= [ 1 9 ( 3x -4 ) 3 ] 1 3

= 1 9 ( 33 -4 ) 3 - 1 9 ( 31 -4 ) 3

= 1 9 ( 9 -4 ) 3 - 1 9 ( 3 -4 ) 3

= 1 9 5 3 - 1 9 ( -1 ) 3

= 1 9 125 - 1 9 ( -1 )

= 125 9 + 1 9

= 14

Parameter bei Integral bestimmen

Beispiel:

Für ein bestimmtes t>0 gilt : 0 4 ( -3 x 3 +9 t x 2 ) x = 384 .

Bestimme einen Wert für dieses t.

Lösung einblenden
It = 0 4 ( -3 x 3 +9 t x 2 ) x

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

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

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

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

= 192t -192 +0

= 192t -192

Dieses Integral 192t -192 muss nun gleich 384 sein:

192t -192 = 384 | +192
192t = 576 |:192
t = 3

Der gesuchte t-Wert ist somit 3 .