Mathematik

✏️ Einfache Integrale berechnen

Aufgabe 1

Berechne a b f ( x ) d x \int_a^b f(x) dx für die Funktion f f . Runde auf zwei Dezimalstellen.

Nehme an, dass a=-1 und b=0 sind.

a) f ( x ) = e x + 1 f(x) = e^x + 1

Ergebnis:

b) f ( x ) = 2 e x 3 f(x) = 2 \cdot e^x - 3

Ergebnis:

c) f ( x ) = 3 e x 4 x 3 f(x) = 3 \cdot e^x - 4 \cdot x^3

Ergebnis:

Aufgabe 2

Berechne den Flächeninhalt den der Graphen der Funktion f f und die x-Achse im Intervall [ a , b ] [a, b] einschließen. Runde auf zwei Dezimalstellen.

a) f ( x ) = e x f(x) = e^x im Intervall [2, 4]

Ergebnis:

b) f ( x ) = e x x f(x) = e^x - x im Intervall [2, 4]

Ergebnis:

Aufgabe 3

Bestimme die Stammfunktion von g g , deren Graph durch den Punkt den Puntk A A verläuft.

a) g ( x ) = e x g(x)=e^x und A ( 0 , 2 ) A(0, 2)

Zunächst bestimmen wir die Stammfunktion G G von g g :

G ( x ) = g ( x ) d x = e x d x = e x + C G(x) = \int g(x) dx = \int e^x dx = e^x + C

Weißt du, wie es jetzt weitergeht?

Nun setzen wir den Punkt A ( 0 , 2 ) A(0, 2) in die Gleichung ein:

G ( 0 ) = e 0 + C = 1 + C = 2 G(0) = e^0 + C = 1 + C = 2

Das ergibt C = 1 C = 1 .

Die gesuchte Funktion ist also:

G ( x ) = e x + 1 G(x) = e^x + 1

b) g ( x ) = e x 2 x 2 g(x)=e^x - 2x^2 und A ( 1 , 1 e ) A(-1, \frac{1}{e})

Zunächst bestimmen wir die Stammfunktion G G von g g :

G ( x ) = g ( x ) d x = ( e x 2 x 2 ) d x = e x 2 3 x 3 + C G(x) = \int g(x) dx = \int (e^x - 2x^2) dx = e^x - \frac{2}{3} x^3 + C

Weißt du, wie es jetzt weitergeht?

Nun setzen wir den Punkt A ( 1 , 1 e ) A(-1, \frac{1}{e}) in die Gleichung ein:

G ( 1 ) = e 1 2 3 ( 1 ) 3 + C = 1 e + 2 3 + C = 1 e G(-1) = e^{-1} - \frac{2}{3} (-1)^3 + C = \frac{1}{e} + \frac{2}{3} + C = \frac{1}{e}

Das ergibt C = 2 3 C = -\frac{2}{3} .

Die gesuchte Funktion ist also:

G ( x ) = e x 2 3 x 3 2 3 G(x) = e^x - \frac{2}{3} x^3 - \frac{2}{3}
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