Mathe549Aktualisiert 18. Sept. 20262 Seiten

Einführung in Integrale: Grundlagen und Anwendungen

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Die Integralrechnung ist das Gegenstück zur Ableitung und hilft dir dabei, Flächen unter Kurven zu berechnen. Während du bei der Ableitung von einer Funktion zu ihrer Steigung gehst, machst du bei der Integration den umgekehrten Weg - von der Steigung zurück zur ursprünglichen Funktion.
Integrale – Seite 1

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Stammfunktionen und bestimmte Integrale

Stell dir vor, du kennst die Geschwindigkeit eines Autos zu jedem Zeitpunkt und willst wissen, welche Strecke es zurückgelegt hat. Genau das macht die Stammfunktion - sie ist die Umkehrung der Ableitung.

Die wichtigste Formel ist: F'xx = fxx. Das bedeutet, wenn du die Stammfunktion Fxx ableitest, bekommst du deine ursprüngliche Funktion fxx zurück. Für Potenzen funktioniert das so: Aus x^n wird 1/(n+1)1/(n+1) × x^n+1n+1 + C. Das C ist die Integrationskonstante - die brauchst du immer bei unbestimmten Integralen.

Bestimmte Integrale haben Grenzen und geben dir einen konkreten Zahlenwert. Die Formel ∫[a bis b] fxx dx = Fbb - Faa ist dein bester Freund. Du berechnest einfach die Stammfunktion an der oberen Grenze minus der unteren Grenze.

Merktipp: Bei bestimmten Integralen fällt das +C weg, weil es sich beim Subtrahieren rauskürzt!

Integrale – Seite 2

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Flächenberechnung mit Integralen

Jetzt wird's richtig praktisch! Mit Integralen kannst du echte Flächeninhalte berechnen - zwischen Funktionsgraphen und der x-Achse oder zwischen zwei verschiedenen Funktionen.

Bei Flächen zwischen Graph und x-Achse musst du aufpassen: Liegt die Funktion unterhalb der x-Achse, wird das Integral negativ. Deshalb berechnest du alle Teilflächen separat zwischen den Nullstellen. Erst findest du die Nullstellen (das sind deine Integrationsgrenzen), dann integrierst du jeden Abschnitt einzeln.

Für Flächen zwischen zwei Graphen gilt: A = ∫[a bis b] f(x)−g(x)f(x) - g(x) dx. Du ziehst einfach die untere Funktion von der oberen ab. Die Integrationsgrenzen findest du durch die Schnittpunkte der beiden Funktionen.

Praxis-Tipp: Zeichne dir die Funktionen immer auf! So siehst du sofort, welche Funktion oben liegt und wo die Grenzen sind.

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