Vorzeichenbestimmung eines Integrals mittels Skizze

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1.5 Erläutern Sie anhand einer Skizze, ob das Integral

$$\int_{-\pi}^{0,5\pi} \cos(x) dx$$

größer, kleiner oder gleich null ist. (5 Punkte)

Animierte Videolösung

Die erste Hälfte ist kostenlos, die komplette Lösung gibt es in der App.

Schriftliche Lösung Schritt für Schritt

1
Schritt 1

In dieser Aufgabe sollen wir mithilfe einer Skizze beurteilen, ob das Integral von Kosinus x in den Grenzen von minus pi bis null Komma fünf pi größer, kleiner oder gleich null ist.

Analyse des Integrals

$$\int_{-\pi}^{0,5\pi} \cos(x) dx$$
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Schritt 2

Zuerst zeichnen wir den Graphen der Kosinusfunktion im relevanten Bereich von minus pi bis plus null Komma fünf pi.

-\pi-0,5\pi00,5\pi
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Schritt 3

Das Integral entspricht der Bilanz der orientierten Flächeninhalte zwischen dem Graphen und der x Achse. Wir teilen den Bereich in zwei Teile auf.

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Schritt 4

Betrachten wir zuerst den Bereich von minus pi bis minus null Komma fünf pi. Hier verläuft der Graph unterhalb der x Achse.

5
Schritt 5

Dieser Flächeninhalt A eins trägt negativ zum Integral bei. Wir wissen aus der Symmetrie der Kosinusfunktion, dass dieser Wert genau minus eins ist.

$$ A_1 = \int_{-\pi}^{-0,5\pi} \cos(x) dx < 0$$
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Schritt 6

Nun schauen wir uns den Bereich von minus null Komma fünf pi bis plus null Komma fünf pi an. Hier verläuft der Graph oberhalb der x Achse.

Der Rest der Lösung ist auf Solvi

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