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 : Dreiecksfläche I3 = (8 - 5) ⋅ ( - 4 ) 2 = -12 2 = -6.

Somit gilt:

3 8 f(x) x = I2 + I3 = 3 5 f(x) x + 5 8 f(x) x = 2 -6 = -4

Integrale (ganz einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden
0 2 ( -2 x 2 -2 ) x

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

= - 2 3 2 3 -22 - ( - 2 3 0 3 -20 )

= - 2 3 8 -4 - ( - 2 3 0 +0)

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

= - 16 3 - 12 3 +0

= - 28 3


≈ -9,333

Integrale ohne Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ 4 cos( x ) +3 sin( x ) ] 1 2 π 3 2 π

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

= 40 +3( -1 ) - ( 40 +31 )

= 0 -3 - (0 +3 )

= -3 -3

= -6

Integrale mit Kettenregel BF

Beispiel:

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

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

= [ - 1 3 cos( 3x + π) ] 1 2 π π

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

= - 1 3 cos(4π) + 1 3 cos( 5 2 π)

= - 1 3 1 + 1 3 0

= - 1 3 +0

= - 1 3 +0

= - 1 3


≈ -0,333

Integrale ohne Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 0 3 2 π ( -9 cos( x ) -2 sin( x ) ) x .

Lösung einblenden
0 3 2 π ( -9 cos( x ) -2 sin( x ) ) x

= [ -9 sin( x ) +2 cos( x ) ] 0 3 2 π

= -9 sin( 3 2 π ) +2 cos( 3 2 π ) - ( -9 sin( 0 ) +2 cos( 0 ) )

= -9( -1 ) +20 - ( -90 +21 )

= 9 +0 - (0 +2 )

= 9 -2

= 7

Integrale mit Kettenregel

Beispiel:

Bestimme das Integral 2 3 3 e -3x +3 x .

Lösung einblenden
2 3 3 e -3x +3 x

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

= - e -33 +3 + e -32 +3

= - e -9 +3 + e -6 +3

= - e -6 + e -3


≈ 0,047

Parameter bei Integral bestimmen

Beispiel:

Für ein bestimmtes t>0 gilt : 0 3 ( -3 x 2 +3 t x ) x = 27 2 .

Bestimme einen Wert für dieses t.

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

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

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

= -27 + 3 2 t 9 - ( -0 + 3 2 t 0 )

= -27 + 27 2 t - (0+0)

= - 54 2 + 27 2 t +0

= 27 2 t -27

Dieses Integral 27 2 t -27 muss nun gleich 27 2 sein:

27 2 t -27 = 27 2 |⋅ 2
2( 27 2 t -27 ) = 27
27t -54 = 27 | +54
27t = 81 |:27
t = 3

Der gesuchte t-Wert ist somit 3 .