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 5 f(x) x .

Lösung einblenden

3 5 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) ⋅ ( - 4 ) 2 = -8 2 = -4.

Somit gilt:

3 5 f(x) x = I2 = 3 5 f(x) x = -4 = -4

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

Bestimme das Integral -2 0 ( 5x +2 ) x .

Lösung einblenden
-2 0 ( 5x +2 ) x

= [ 5 2 x 2 +2x ] -2 0

= 5 2 0 2 +20 - ( 5 2 ( -2 ) 2 +2( -2 ) )

= 5 2 0 +0 - ( 5 2 4 -4 )

= 0+0 - ( 10 -4 )

= 0 -1 · 6

= -6

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 1 2 π π ( 8 sin( x ) -6 x 4 ) x .

Lösung einblenden
1 2 π π ( 8 sin( x ) -6 x 4 ) x

= [ -8 cos( x ) - 6 5 x 5 ] 1 2 π π

= -8 cos( π ) - 6 5 π 5 - ( -8 cos( 1 2 π ) - 6 5 ( 1 2 π ) 5 )

= -8( -1 ) - 6 5 π 5 - ( -80 - 6 5 ( 1 2 π ) 5 )

= 8 - 6 5 π 5 - (0 - 6 5 ( 1 2 π ) 5 )

= 8 - 6 5 π 5 + 3 80 π 5

= 8 - 93 80 π 5


≈ -347,748

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 5 3 e 3x -6 x .

Lösung einblenden
2 5 3 e 3x -6 x

= [ e 3x -6 ] 2 5

= e 35 -6 - e 32 -6

= e 15 -6 - e 6 -6

= e 9 - e 0

= e 9 -1


≈ 8102,084

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral π 3 2 π ( - 7 2 cos( x ) + 2 x 2 ) x .

Lösung einblenden
π 3 2 π ( - 7 2 cos( x ) + 2 x 2 ) x
= π 3 2 π ( - 7 2 cos( x ) +2 x -2 ) x

= [ - 7 2 sin( x ) -2 x -1 ] π 3 2 π

= [ - 7 2 sin( x ) - 2 x ] π 3 2 π

= - 7 2 sin( 3 2 π ) - 2 3 2 π - ( - 7 2 sin( π ) - 2 π )

= - 7 2 ( -1 ) - 2 3 2 π - ( - 7 2 0 - 2 π )

= 7 2 - 2 3 2 π - (0 - 2 π )

= 7 2 - 4 3 π + 2 π

= 7 2 + 2 3 π


≈ 3,712

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 2 2 e -2x +5 x .

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0 2 2 e -2x +5 x

= [ - e -2x +5 ] 0 2

= - e -22 +5 + e -20 +5

= - e -4 +5 + e 0 +5

= - e 1 + e 5

= -e + e 5


≈ 145,695

Parameter bei Integral bestimmen

Beispiel:

Für ein bestimmtes t>0 gilt : 0 4 ( -2 x 3 +6 t 2 x ) x = 460 .

Bestimme einen Wert für dieses t.

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It = 0 4 ( -2 x 3 +6 t 2 x ) x

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

= - 1 2 4 4 +3 t 2 4 2 - ( - 1 2 0 4 +3 t 2 0 2 )

= - 1 2 256 +3 t 2 16 - ( - 1 2 0 +3 t 2 0 )

= -128 +48 t 2 - (0+0)

= 48 t 2 -128 +0

= 48 t 2 -128

Dieses Integral 48 t 2 -128 muss nun gleich 460 sein:

48 t 2 -128 = 460 | +128
48 t 2 = 588 |:48
t 2 = 49 4 | 2
t1 = - 49 4 = - 7 2
t2 = 49 4 = 7 2

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