ABI - Stammfunktionen bestimmen
ABI - Stammfunktionen bestimmen
Mini-Beschreibung: Bestimme Stammfunktionen mithilfe von Potenz-, Faktor- und Summenregeln sowie bekannten Grundfunktionen. Nutze Ableitungsproben und gekoppelte Graphen und unterscheide klar zwischen einer Stammfunktion und einem bestimmten Integralwert.
Zielgruppe: Kursstufe, Mathematik-Abitur Baden-Württemberg; gemeinsamer Kurs für Basisfach und Leistungsfach.
Prüfungsbezug: Stand September 2026 orientiert sich dieser Kurs am Prüfungsjahrgang 2027. Maßgeblich bleibt immer der Facherlass Deines eigenen Prüfungsjahrgangs. Für 2027 verweist der Facherlass Mathematik Baden-Württemberg auf den Bildungsplan 2016. Im Leistungsfach umfasst die schriftliche Prüfung 300 Minuten einschließlich Auswahlzeit; Teil A wird zunächst ohne Formelsammlung und WTR bearbeitet. Im Basisfach ist Analysis eines der verbindlichen Sachgebiete der mündlichen Prüfung. GeoGebra, Videos, LearningApps und KI sind hier Lernwerkzeuge und nicht automatisch zugelassene Prüfungshilfsmittel.
Kultusministerium Baden-Württemberg: Termine und Informationen zum Abitur
KI-Regel: Prüfe KI-Ausgaben mathematisch durch Ableiten, Einsetzen, Gegenbeispiele oder einen eigenen Beweis. Eine KI-Antwort ersetzt keinen mathematischen Nachweis.
Einleitung
Beim Bestimmen einer Stammfunktion kehrst Du das Ableiten um:
Ist diese Gleichung auf einem Intervall erfüllt, dann ist eine Stammfunktion von .

Denkidee: Beim Ableiten verschwindet jede additive Konstante. Deshalb besitzt eine Funktion nicht nur eine, sondern auf einem Intervall eine ganze Familie von Stammfunktionen:
mit .
Lernziele
Nach diesem aiMOOC kannst Du
- Stammfunktionen als Umkehrung des Ableitens verstehen und mit prüfen.
- die Potenzregel, Faktorregel und Summenregel beim Integrieren sicher anwenden.
- Stammfunktionen zu bekannten Grundfunktionen wie , , und angeben.
- aus einem Graphen von qualitative Aussagen über Stammfunktionen ableiten.
- eine Stammfunktion von einem bestimmten Integralwert unterscheiden.
- im Basisfach Rechenwege verständlich erklären und anschaulich begründen.
- im Leistungsfach Regeln formaler begründen, Sonderfälle beachten und mehrschrittige Transferaufgaben bearbeiten.
Vorwissen-Check
Beantworte zuerst ohne Hilfsmittel:
- Welche Ableitung hat ?
- Welche Ableitung hat ?
- Warum gilt ?
- Welche Bedeutung hat das Vorzeichen von , wenn gilt?
Lösung zum Aufklappen
Konstanten haben die Ableitung .
Aus folgt: bedeutet, dass steigt; bedeutet, dass fällt.
Stammfunktion verstehen
Definition:
heißt Stammfunktion von auf einem Intervall, wenn
für alle dieses Intervalls gilt.
Beispiel:
Eine Stammfunktion ist
denn
.
Aber auch
und
sind Stammfunktionen. Allgemein:
.
Ableitungsprobe
Eine Stammfunktion ist nicht nur eine Vermutung. Du kannst sie sofort prüfen:
Damit ist eine Stammfunktion von
.
Prüfungsroutine: Stammfunktion bilden → ableiten → mit vergleichen.
Die drei Kernregeln
Potenzregel
Für gilt:
Schrittidee:
Beispiel:
Probe:
Sonderfall: Für ist die Potenzregel nicht anwendbar, weil wäre.
Stattdessen gilt auf Intervallen, die nicht enthalten:
Faktorregel
Ein konstanter Faktor bleibt erhalten:
Beispiel:
Summenregel
Summanden dürfen einzeln integriert werden:
Beispiel:
Visueller Rechenweg
Schritt 1: Summanden trennen
Schritt 2: Faktoren stehen lassen
Schritt 3: Potenzregel anwenden
Schritt 4: Vereinfachen und prüfen
Die Probe stimmt.
Bekannte Grundfunktionen
Für die Kursstufe solltest Du zentrale Stammfunktionen erkennen:
Für :
Die Ableitungsprobe erklärt den Faktor :
Basisfach: Erkenne die Grundidee und begründe mit der Ableitungsprobe.
Leistungsfach: Formuliere Definitionsbereiche und Voraussetzungen sauber und erkenne lineare Verkettungen.
Gekoppelte Graphen: f und F
Wenn
gilt, dann steuert der Graph von die Steigung des Graphen von .
- : steigt.
- : fällt.
- : hat eine waagerechte Tangente.
- Wechselt von positiv nach negativ, hat dort typischerweise ein lokales Maximum.
- Wechselt von negativ nach positiv, hat dort typischerweise ein lokales Minimum.

Interaktives Graphenlabor
Öffne den dynamischen Graphenrechner und gib nacheinander ein:
Prüfe anschließend mit dem Ableitungswerkzeug, ob gilt. Verschiebe den Graphen von vertikal, indem Du
verwendest. Beobachte: Der Parameter verändert den Graphen von , aber nicht seine Ableitung.
Denkfrage: Warum bilden alle Graphen von dieselbe Steigungsstruktur ab?
Feedback
Weil sich die Funktionen nur um eine Konstante unterscheiden. Beim Ableiten verschwindet .
Graphen-Challenge
Sieh Dir zuerst nur den Graphen von an und beantworte:
- Wo muss eine Stammfunktion steigen?
- Wo muss sie fallen?
- Wo kann sie Extrempunkte besitzen?
- Welche Informationen über die absolute Höhe des Graphen von fehlen?
Kernaussage: Aus bestimmst Du die Steigungen von , aber ohne Anfangswert nicht die vertikale Lage von .
Stammfunktion oder bestimmter Integralwert?
Diese beiden Begriffe dürfen nicht verwechselt werden.
Stammfunktion:
Eine Stammfunktion ist eine Funktion.
Unbestimmtes Integral:
Es beschreibt die Familie aller Stammfunktionen.
Bestimmtes Integral:
Das Ergebnis ist eine Zahl.
Beispiel:
Stammfunktionen:
Bestimmter Integralwert:
Die Konstante spielt beim bestimmten Integralwert keine Rolle:


Dynamisches Integralmodell
Nutze GeoGebra, um eine Funktion, eine Stammfunktion und ein bestimmtes Integral gleichzeitig zu untersuchen. Beispiel:
Vergleiche die Zahl
mit der Funktion . Verschiebe danach um eine Konstante und prüfe, ob sich der Integralwert ändert.
Interaktive Beispiele
Beispiel A: Polynom
Bestimme alle Stammfunktionen von
.
Hilfe 1
Integriere jeden Summanden einzeln.
Hilfe 2
und .
Lösung mit Probe
Probe:
Beispiel B: Grundfunktionen kombinieren
Bestimme eine Stammfunktion von
.
Hilfe
Eine Stammfunktion von ist . Eine Stammfunktion von ist .
Lösung
Denn:
Beispiel C: Anfangswert bestimmt C
Gesucht ist die Stammfunktion zu
mit
.
Zuerst:
Dann:
also
.
Damit:
Übungen mit Hilfen und Feedback
Übung 1: Basis
Bestimme alle Stammfunktionen von
.
Hilfe
Erhöhe den Exponenten um und teile durch den neuen Exponenten.
Feedback
. Die Probe liefert .
Übung 2: Gemischt
Bestimme alle Stammfunktionen von
.
Feedback
.
Übung 3: Sonderfall erkennen
Warum darfst Du bei
nicht einfach die Potenzregel verwenden?
Feedback
Hier ist . Dann wäre , sodass die Potenzregel durch teilen würde. Eine Stammfunktion ist , jeweils auf einem Intervall ohne .
Übung 4: Leistungsfach-Vertiefung
Bestimme eine Stammfunktion von
.
Hilfe
Bei einer linearen inneren Funktion musst Du den Faktor der inneren Ableitung beim Integrieren ausgleichen.
Feedback
.
Probe:
.
Fehleranalyse
Fehler 1: Exponent erhöhen, aber nicht teilen
Falsch:
Probe:
Richtig:
Fehler 2: Integrationskonstante vergessen
Bei der Menge aller Stammfunktionen gehört
dazu.
Fehler 3: Potenzregel bei
ist genau der ausgeschlossene Fall .
Fehler 4: Stammfunktion mit bestimmtem Integral verwechseln
ist eine Funktion.
ist ein Zahlenwert.
Fehler 5: Graph falsch gekoppelt
Aus folgt nicht, dass . Es folgt nur, dass dort steigt.
Selbstkontrolle
Markiere für Dich: sicher, teilweise, noch üben.
- Ich kann zu einem Polynom eine Stammfunktion bestimmen.
- Ich kann Faktor-, Summen- und Potenzregel unterscheiden.
- Ich erkenne den Sonderfall .
- Ich kann eine Stammfunktion durch Ableiten prüfen.
- Ich kann erklären, warum nötig ist.
- Ich kann aus dem Vorzeichen von auf das Steigungsverhalten von schließen.
- Ich kann zwischen und unterscheiden.
Transfer
Eine Geschwindigkeit sei
.
Eine Ortsfunktion erfüllt
.
Damit:
.
Ist zusätzlich
,
dann gilt
und somit
.
Der bestimmte Integralwert
beschreibt dagegen die Ortsänderung zwischen zwei Zeitpunkten.
Transferfrage: Warum liefert die Kenntnis der Geschwindigkeit allein noch nicht die absolute Position?
Feedback
Weil beim Integrieren eine Konstante frei bleibt. Erst ein Anfangswert wie legt die konkrete Ortsfunktion fest.
Kompetenzcheck
Basisfach
- Erkläre in eigenen Worten, warum das Integrieren als Umkehrung des Ableitens verstanden werden kann.
- Bestimme zu alle Stammfunktionen und führe eine Ableitungsprobe durch.
- Beschreibe anhand eines Graphen von , wo eine Stammfunktion steigt oder fällt.
- Erkläre den Unterschied zwischen einer Stammfunktion und einem bestimmten Integralwert.
Leistungsfach
- Begründe die Potenzregel durch Ableiten des Ergebnisses.
- Erkläre formal, warum zwei Stammfunktionen derselben Funktion auf einem Intervall nur um eine Konstante voneinander abweichen.
- Löse Aufgaben mit linearen Verkettungen und überprüfe das Ergebnis durch die Kettenregel.
- Verknüpfe algebraische Stammfunktionen mit qualitativen Aussagen über gekoppelte Graphen und Modellkontexte.
Reflexion
- Welche Regel erkennst Du inzwischen sofort?
- Bei welchem Funktionstyp brauchst Du noch eine Probe?
- Welche Information liefert der Graph von über , welche nicht?
- Wann ist unverzichtbar?
- Welche Deiner Lösungen würdest Du im Abitur noch klarer begründen?
Folgekurs
Als nächstes passen besonders:
- Bestimmte Integrale berechnen
- Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung
- Flächen mit Integralen bestimmen
- Integralfunktionen verstehen
- Analysis mündlich erklären
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Wann ist F eine Stammfunktion von f? (Wenn die Ableitung von F gleich f ist) (!Wenn F und f denselben Funktionswert haben) (!Wenn F immer positiv ist) (!Wenn f eine Nullstelle hat)
Welche Stammfunktion gehört zu x hoch drei? (Ein Viertel x hoch vier plus C) (!Drei x hoch zwei plus C) (!Ein Drittel x hoch drei plus C) (!Vier x hoch vier plus C)
Was geschieht beim Anwenden der Potenzregel zum Integrieren? (Der Exponent wird um eins erhöht und durch den neuen Exponenten geteilt) (!Der Exponent wird um eins erniedrigt) (!Der Exponent wird nur als Faktor nach vorne gezogen) (!Der Exponent bleibt immer unverändert)
Welche Aussage beschreibt die Faktorregel? (Ein konstanter Faktor kann beim Integrieren erhalten bleiben) (!Jeder Faktor wird zu null) (!Nur der Exponent wird als Faktor verwendet) (!Konstante Faktoren müssen quadriert werden)
Welche Aussage beschreibt die Summenregel? (Summanden können einzeln integriert werden) (!Nur der erste Summand wird integriert) (!Alle Summanden werden miteinander multipliziert) (!Eine Summe darf nicht integriert werden)
Warum gibt es zu einer Funktion eine Familie von Stammfunktionen? (Additive Konstanten verschwinden beim Ableiten) (!Jede Funktion hat mehrere Ableitungen) (!Integrale besitzen keine Variablen) (!Exponenten können beliebig gewählt werden)
Welche bekannte Stammfunktion gehört zur Exponentialfunktion e hoch x? (e hoch x plus C) (!x mal e hoch x plus C) (!Logarithmus von x plus C) (!Minus e hoch x plus C)
Welche bekannte Stammfunktion gehört zu Sinus x? (Minus Cosinus x plus C) (!Cosinus x plus C) (!Sinus x plus C) (!Minus Sinus x plus C)
Was ist ein bestimmter Integralwert? (Eine Zahl) (!Immer eine Funktionsfamilie) (!Immer eine Ableitung) (!Immer eine Nullstelle)
Was folgt aus f positiv und F Strich gleich f? (F steigt) (!F fällt) (!F ist zwingend positiv) (!F ist konstant)
Memory
| Stammfunktion | Ableitung ergibt Ausgangsfunktion |
| Potenzregel | Exponent erhöhen und durch neuen Exponenten teilen |
| Faktorregel | Konstanter Faktor bleibt erhalten |
| Summenregel | Summanden einzeln integrieren |
| Integrationskonstante | Vertikale Verschiebung der Stammfunktion |
| Ableitungsprobe | Ergebnis durch Differenzieren prüfen |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Bedeutung |
|---|---|
| Potenzregel | Exponent erhöhen und anschließend teilen |
| Faktorregel | Konstante Vielfache übernehmen |
| Summenregel | Summanden getrennt behandeln |
| Ableitungsprobe | Gefundene Funktion rückwärts prüfen |
| Integralwert | Ergebnis zwischen zwei Grenzen |
Kreuzworträtsel
| Stammfunktion | Welche Funktion ergibt beim Ableiten die Ausgangsfunktion? |
| Potenzregel | Welche Regel erhöht beim Integrieren den Exponenten? |
| Faktorregel | Welche Regel behandelt konstante Vielfache? |
| Summenregel | Welche Regel erlaubt das getrennte Integrieren von Summanden? |
| Hauptsatz | Welcher Satz verbindet Stammfunktion und bestimmten Integralwert? |
| Ableitungsprobe | Wie heißt die Kontrolle einer gefundenen Stammfunktion durch Differenzieren? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Stammfunktionskarten erstellen: Gestalte sechs Karten mit Funktion auf der Vorderseite und Stammfunktion samt Ableitungsprobe auf der Rückseite.
- Fehler finden: Erfinde drei typische falsche Stammfunktionen und erkläre jeweils mit einer Ableitungsprobe, warum sie falsch sind.
- Graphen markieren: Zeichne einen einfachen Graphen von und markiere Bereiche, in denen eine Stammfunktion steigen oder fallen muss.
- Grundfunktionen erklären: Erstelle ein einseitiges Lernplakat zu , , und .
Standard
- Rechenweg aufnehmen: Produziere ein kurzes Erklärvideo zu einer Polynomfunktion und zeige jeden Integrationsschritt.
- GeoGebra Stammfunktionen: Erstelle in GeoGebra und mehrere Funktionen und dokumentiere die Wirkung von .
- Graphenpaare untersuchen: Erstelle drei Paare aus und möglicher Stammfunktion und begründe die Zuordnung ohne zuerst zu rechnen.
- Integral und Stammfunktion vergleichen: Formuliere ein Beispiel, in dem dieselbe Funktion sowohl als Stammfunktion als auch in einem bestimmten Integral vorkommt, und erkläre den Unterschied der Ergebnisse.
Schwer
- Potenzregel begründen: Begründe die Integrationsregel für durch vollständiges Rückwärtsableiten und diskutiere den Sonderfall .
- Anfangswertproblem modellieren: Entwickle eine Bewegungssituation mit gegebener Geschwindigkeitsfunktion und Anfangsort und bestimme die Ortsfunktion.
- Stammfunktionsfamilie analysieren: Untersuche formal, warum zwei Stammfunktionen derselben Funktion auf einem Intervall nur um eine Konstante voneinander abweichen.
- Abituraufgabe entwerfen: Entwickle eine mehrteilige Aufgabe mit algebraischer Stammfunktion, Grapheninterpretation, Ableitungsprobe und bestimmtem Integralwert. Gib einen Erwartungshorizont an.


Lernkontrolle
- Regeln begründen: Erkläre, warum Summen- und Faktorregel beim Integrieren aus entsprechenden Ableitungsregeln plausibel werden.
- Graphen transferieren: Beschreibe für einen unbekannten Graphen von , wie Du ohne Rechnung einen möglichen Verlauf einer Stammfunktion konstruieren würdest.
- Anfangswert interpretieren: Erkläre, welche zusätzliche Information ein Anfangswert liefert und warum er die Konstante eindeutig festlegt.
- Sonderfall analysieren: Erkläre, warum die Potenzregel bei versagt und weshalb die passende Struktur besitzt.
- Integralbegriff unterscheiden: Vergleiche unbestimmtes Integral, Stammfunktionsfamilie und bestimmten Integralwert anhand eines selbst gewählten Beispiels.
- Modellierung prüfen: Prüfe in einem Bewegungsmodell, ob eine vorgeschlagene Ortsfunktion tatsächlich zur gegebenen Geschwindigkeit passt, und deute die Integrationskonstante sachlich.
Lernnachweis
Für einen Lernnachweis zu diesem Thema solltest Du zeigen können:
- Du bestimmst Stammfunktionen von Polynomen sicher.
- Du nutzt Potenz-, Faktor- und Summenregel korrekt.
- Du kennst zentrale Grundstammfunktionen.
- Du erkennst und erklärst den Sonderfall .
- Du führst Ableitungsproben fehlerfrei durch.
- Du erklärst die Bedeutung der Integrationskonstante .
- Du verknüpfst die Vorzeichen von mit dem Steigungsverhalten von .
- Du unterscheidest eine Stammfunktion von einem bestimmten Integralwert.
- Du begründest Rechenwege nachvollziehbar und prüfst Ergebnisse auf Plausibilität.
- Du kannst im Leistungsfach Voraussetzungen und Sonderfälle formaler darstellen und Modellierungsaufgaben mehrschrittig bearbeiten.
Medien und Quellen
Freie Wikimedia-Commons-Medien:
- Derivative.svg
- Square signal and its antiderivatives.svg
- Riemann Integral mit Obersumme und Untersumme.svg
- Riemann sum convergence.svg
Die jeweiligen Urheber- und Lizenzangaben findest Du auf den verlinkten Commons-Dateiseiten.
Prüfungsrahmen:
- Kultusministerium Baden-Württemberg – Termine und Informationen zum Abitur
- Bildungsplan 2016 Baden-Württemberg
Hinweis zum Datenschutz: Gib in interaktive Werkzeuge oder KI-Systeme keine personenbezogenen Daten ein. Für mathematische Übungen genügen Funktionsterme, Rechenwege und fachliche Fragen.
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