Mathe LK

Abitur 2020 Wirtschaftsgymnasium

Einführung in Integrale

Integrieren ist das Gegenstück zum Differenzieren. Beim ihm wird abgeleitet. Also wird beim Integrieren aufgeleitet. Die Aufleitung heißt Stammfunktion und wird wie folgt gebildet:

$$f(x)=a\times x^n \Rightarrow F(x)=\frac{a}{n+1}\times x^{n+1}$$

§§f(x)=u(x)\pm v(x) \Rightarrow F(x)=U(x)\pm V(x)

$$f(x)=x\Rightarrow F(x)=\frac{1}{1+1}\times x^{1+1}\rightarrow F(x)=0,5x^2$$

Beim Ableiten fällt das konstante Glied weg. So hat eine Funktion f(x) unendlich viele Stammfunktionen, die sich durch die sogenannte Integralkonstante C unterscheiden. Um die Menge aller Stammfunktionen (unbestimmtes Integral) zu erhalten, wird die Konstante C zu der aufgeleiteten Funktion F(x) addiert. Mit einem zusätzlich gegebenen Punkt kann C bestimmt werden.

$$\int_{}^{}f(x)dx=F(x)+C$$

  • Integralzeichen: mathematischer Befehl zum Integrieren (S von "Summe")
  • Integrand: Funktion, die integriert werden soll
  • Integrationsvariale, nach der integriert werden soll
  • Stammfunktion: Aufleitung des Integranden nach Variablen
  • Integrationskonstante, \(C\in \Reals\)

Beispiel 1:

$$i'(x)=6x^2\Rightarrow i(x)=2x^3+3t^2\Rightarrow \int_{}^{}i(x)dx=I(x)0,5x^4+3t^2x+C$$

Hier wird \(x\) integriert, sodass sich \(t^2\) nicht verändert, sondern ganz normal aufgeleitet wird

Beispiel 2:

Die Stammfunktion F von \(f(x)=-8x^3+x^2-3\) verläuft durch den Punkt P(-1|2)

$$\begin{alignedat}{3} F(x)&=-2x^4+\frac{1}{3}x^3-3x+C\\ F(-1)=2&=-2\times (-1)^4+\frac{1}{3}\times (-1)^3-3\times (-1)+C\\ 2&=-2-\frac{1}{3}+3+C&\space |+2|+\frac{1}{3}|-3\\ 1\frac{1}{3}&=C\end{alignedat}$$