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Erklärung Einleitung Die Differential- und die Integralrechnung gehören logisch zusammen, denn das eine ist die Umkehrung des anderen. Wenn du die Integralrechnung verstehen möchtest, hilft es also sich zuerst mit Ableitung der Potenzfunktion zu beschäftigen. Wie die Integralrechnung und die Differentialrechnung zusammenhängen lässt sich am besten in einem Bild darstellen: Durch die Ableitung der Ausgangsfunktion erhält man. Wenn man die Funktion integriert (oder aufleitet), erhält man eine Stammfunktion. Wir merken uns also folgendes: Stammfunktionen werden mit Großbuchstaben gekennzeichnet. Integrationsregeln | Mathebibel. ist demnach eine Stammfunktion von. Nach der im obigen Bild beschriebenen Logik ist aber nicht nur eine Stammfunktion von, sondern auch eine Stammfunktion von. Um die Konvention mit den Großbuchstaben zu wahren, schreiben wir also und damit wären wir auch schon bei der Definition der Stammfunktion. Stammfunktion Eine Funktion ist eine Stammfunktion einer Funktion, wenn für alle gilt: Die Aufgabe "bestimme eine Stammfunktion von " kann also auch folgendermaßen interpretiert werden: "Finde eine Funktion, die abgeleitet wieder der Ausgangsfunktion entspricht".
Auch hier darf nicht über die Schnittpunkte hinweg integriert werden. Bei Funktionen, deren Graphen sich nicht schneiden, wird die Fläche zwischen den Graphen so berechnet: Vor dem Integrieren wird die "untere" Funktion von der "oberen" Funktion subtrahiert. Das Ergebnis (Differenz) wird als eine Funktion innerhalb des Intervalls integriert. deren Graphen sich schneiden, wird die Fläche zwischen den Graphen so berechnet: Für jede Teilfläche wird die "untere" von der "oberen" Funktion subtrahiert und die Differenz-Funktion integriert. Integralrechnung zusammenfassung pdf gratis. Alle Teil-Integrale werden summiert. Alle Flächen haben absolute Beträge als Maßzahlen. Es darf nicht über die Schnittpunkte hinweg integriert werden. Der Graph der Funktion und eine Gerade schneiden sich in einem Punkt und schließen mit der x-Achse eine Fläche ein. Es müssen die Nullstellen beider Funktionen und ihr Schnittpunkt ermittelt werden. Das Gesamtintervall besteht aus zwei Teilintervallen, die sich im Schnittpunkt "berühren"
Die Ausgangsfunktion besitzt also nicht nur eine, sondern eine unendliche Anzahl an Stammfunktionen. Wir merken uns also: Eine Funktion hat beliebig viele Stammfunktionen,. Das unbestimmte Integral Wir haben im vorherigen Abschnitt gelernt was eine Stammfunktion ist. Außerdem haben wir herausgefunden, dass eine gegebene Funktion nicht nur eine, sondern eine unendliche Anzahl an Stammfunktionen besitzt. Grundlagen der Integralrechnung. Da es etwas umständlich ist diese Stammfunktionen als "die unendliche Menge aller Stammfunktionen der Ausgangsfunktion " zu bezeichnen, verwendet man stattdessen das unbestimmte Integral. Das unbestimmte Integral von ist die Menge aller Stammfunktionen von. Es gilt: mit einer beliebigen Zahl. Wir bedienen uns ein letztes Mal am Beispiel von oben: Zur Erinnerung: und. Möchten wir dies nun in die Form bringen, gilt: Ein Integral beginnt mit dem Integrationszeichen und endet mit. Das markiert aber nicht nur das Ende des Integranden, sondern gibt auch Aufschluss darüber, über welche Variable integriert wird.
Der Flächeninhalt liegt zwischen den Graphen zweier Funktionen, die sich nicht schneiden: Das bestimmte Integral Der Flächeninhalt wird innerhalb eines Intervalls bestimmt. Dieses Intervall hat immer eine untere und eine obere Grenze. Die Grenzen entsprechen bestimmten x-Werten, also Stellen auf der x-Achse. Innerhalb dieser Intervallgrenzen verläuft die Funktionskurve und damit die Fläche. Weil die Grenzen genau bestimmt sind, spricht man auch von einem bestimmten Integral. Die Intervallgrenzen eines bestimmten Integrals werden in der Schreibweise verdeutlicht: Unter dem Integralzeichen steht immer die untere Grenze, darüber die obere Grenze. Integralrechnung zusammenfassung pdf search. Die eckigen Klammern bedeuten: Intervall in den Grenzen von a bis b. Das große F bedeutet: Stammfunktion von f(x). Das Berechnen des Flächeninhalts ist nicht schwer, wenn man die Stammfunktion hat. Man setzt in die Stammfunktion die Intervallgrenzen als x -Werte ein. Weil stets zwei solche x -Werte gegeben sind, erhält man zweimal die Stammfunktion jeweils mit der unteren und mit der oberen Intervallgrenze.
In diesem Kapitel besprechen wir die Integrationsregeln. Dabei handelt es sich um Regeln, die bei der Integration von Funktionen beachtet werden müssen. Einordnung In unserer Formelsammlung finden wir die unbestimmten Integrale einiger einfacher Funktionen. Für komplizierte Funktionen müssen wir zur Berechnung der unbestimmten Integrale die Integrationsregeln beachten. Potenzregel Die Potenzregel hilft uns bei der Suche der Stammfunktion einer Potenzfunktion. Beispiel 1 $$ \begin{align*} \int \! x^3 \, \textrm{d}x &= \frac{1}{3+1}x^{3+1} + C \\[5px] &= \frac{1}{4}x^{4} + C \end{align*} $$ Beispiel 2 $$ \begin{align*} \int \! Integralrechnung zusammenfassung pdf gratuit. x^4 \, \textrm{d}x &= \frac{1}{4+1}x^{4+1} + C \\[5px] &= \frac{1}{5}x^{5} + C \end{align*} $$ Faktorregel Mithilfe der Faktorregel können wir den Integranden auseinanderziehen und dadurch die Berechnung vereinfachen. Beispiel 3 $$ \begin{align*} \int \! 4x \, \textrm{d}x &= 4 \int \! x \, \textrm{d}x \\[5px] &= 4 \cdot \frac{1}{2}x^2 + C \\[5px] &= 2x^2 + C \end{align*} $$ Beispiel 4 $$ \begin{align*} \int \!