Mathematik

Stammfunktionen händisch bestimmen

Das Integrieren ist die Umkehroperation zum Differenzieren: man sucht eine Stammfunktion F ( x ) = f ( x ) F(x) = \int{f(x)} , deren Ableitung F ( x ) = f ( x ) F'(x) = f(x) ist.

Polynomialfunktionen

Sehr häufig wirst du das unbestimmte Integral von Polynomfunktion brauchen:

x n d x = x n + 1 n + 1 + c \int{x^n} \, dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + c

Übung 1

Bestimmte die Stammfunktionen in deinem Heft. Mache jeweils die Probe F ( x ) = f ( x ) F'(x) = f(x) :

  • f ( x ) = x 2 f(x) = x^2
  • f ( x ) = x 4 f(x) = x^4

Integrationsregeln

Hier findest du zwei Integrationsregeln, die du bei der Berechnung von Stammfunktionen oft brauchen kannst.

Integral eines Vielfachen

a f ( x ) d x = a f ( x ) d x \int{a \cdot f(x)} \, dx = a \cdot \int{f(x)} \, dx

Beispiel:

3 x 2 d x = 3 x 2 d x = 3 x 3 3 + c = x 3 + c \int{3x^2} \, dx = 3 \cdot \int{x^2} \, dx = 3 \cdot \frac{x^3}{3} + c = x^3 + c

Integral einer Summe

( f ( x ) + g ( x ) ) d x = f ( x ) d x + g ( x ) d x \int{(f(x) + g(x))} \, dx = \int{f(x)} \, dx + \int{g(x)} \, dx

Beispiel:

( x 2 + 2 x ) d x = x 2 d x + 2 x d x = x 3 3 + x 2 + c \int{(x^2 + 2x)} \, dx = \int{x^2} \, dx + \int{2x} \, dx = \frac{x^3}{3} + x^2 + c

Übung 2

Bestimme eine Stammfunktion in deinem Heft. Mache jeweils die Probe F ( x ) = f ( x ) F'(x) = f(x) :

  • f ( x ) = 3 x 2 f(x) = 3x^2
  • f ( x ) = x 2 + 2 x f(x) = x^2 + 2x
Stammfunktionen händisch bestimmen