Berufsreifeprüfung · Angewandte Mathematik
Aufleiten (Stammfunktion) und das bestimmte Integral verstehen – im Stil der zentralen BRP/SRDP-Klausur. Teil 1 übt die Grundkompetenzen (Stammfunktion, bestimmtes Integral, Flächeninhalt, Eigenschaften), Teil 2 bringt Anwendungen: Weg aus Geschwindigkeit, Zuflussmengen und Flächen.
Schreibweise: ∫ab f(x) dx ist das bestimmte Integral. Für f ≥ 0 ist es der Flächeninhalt zwischen Graph und x-Achse (in Flächeneinheiten, FE).
Stammfunktion, bestimmtes Integral, Flächeninhalt und Eigenschaften – gemischte Antwortformate.
Berechne mit dem Hauptsatz ∫ab f(x) dx = F(b) − F(a).
∫02 x dx = [x22]02 = 2.
∫03 2x dx = [x2]03 = 9.
∫14 1 dx = [x]14 = 3. 2 · 9 · 3
Mit ∫ xn dx = xn+1n+1 + C ist F(x) = x33 eine Stammfunktion von f(x) = x2. Werte aus.
[x33]03 = 273 = 9.
[x33]02 = 83 ≈ 2,67.
[x33]01 = 13 ≈ 0,33. 9 · 2,67 · 0,33
∫ x2 dx = x33 + C. Probe: (13x3)′ = x2 ✓. Antwort A
Aussagen 1 und 2
Summen und Vielfache darf man einzeln integrieren. Berechne:
∫02(2x+3)dx = [x2+3x]02 = 4+6 = 10.
[x2]13 = 9−1 = 8.
[x3]01 = 1. 10 · 8 · 1
Obere und untere Grenze sind gleich → die Fläche hat die Breite 0. Antwort A: 0
Ordne jeder Funktion f eine Stammfunktion F zu (ohne +C).
Flächeninhalt zwischen Graph und x-Achse als bestimmtes Integral (Angaben in FE).
∫03 x2 dx = 9 FE.
∫02 x2 dx = 83 ≈ 2,67 FE.
Rechteck: 4·5 = 20 FE. 9 · 2,67 · 20
Weg aus Geschwindigkeit, Zuflussmengen und Flächen – das Integral als „Aufsummieren".
Ein Auto fährt mit v(t) = 2t (m/s). Der zurückgelegte Weg ist ∫ v(t) dt, also s(t) = t2.
∫03 2t dt = [t2]03 = 9 m.
[t2]05 = 25 m, [t2]24 = 16−4 = 12 m. 9 · 25 · 12
In ein Becken fließt Wasser mit der Rate r(t) = t (Liter/min). Die zugeflossene Menge ist ∫ r(t) dt.
∫04 t dt = [t22]04 = 162 = 8 L.
[t22]010 = 50 L, [t22]02 = 2 L. 8 · 50 · 2
Gegeben f(x) = −x2 + 4. Die Parabel schneidet die x-Achse bei x = ±2.
f(0) = 4; −x2+4 = 0 ⟹ x = ±2.
∫−22(−x2+4)dx = [−x33+4x]−22 = 163 − (−163) = 323 ≈ 10,67 FE. 4 · 2 · 10,67
Das Integral der Geschwindigkeit über die Zeit ist der zurückgelegte Weg (Geschwindigkeit „aufsummiert"). Antwort A
∫ xn dx = xn+1n+1 + C (n ≠ −1)
∫ab f(x) dx = F(b) − F(a)
F ist eine Stammfunktion von f.
∫(f ± g) = ∫f ± ∫g
∫ c·f = c·∫f
∫aa f = 0
∫ab = −∫ba
Für f ≥ 0: ∫ab f dx = Flächeninhalt zwischen Graph und x-Achse (in FE).
Integral der Rate = Gesamtmenge (Weg aus v, Wassermenge aus Zuflussrate …).
Hak ab, was sicher sitzt – tippe auf eine Zeile.