Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. (dy)/(dx)=(x^2)/(y(1+x^3))
Schritt 1
Separiere die Variablen.
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Schritt 1.1
Ordne die Faktoren neu an.
Schritt 1.2
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 1.3
Vereinfache.
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Schritt 1.3.1
Vereinfache den Nenner.
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Schritt 1.3.1.1
Schreibe als um.
Schritt 1.3.1.2
Da beide Terme perfekte Terme zur dritten Potenz sind, faktorisiere mithilfe der Formel für die Summe kubischer Terme, , wobei und .
Schritt 1.3.1.3
Vereinfache.
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Schritt 1.3.1.3.1
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 1.3.1.3.2
Schreibe als um.
Schritt 1.3.2
Kombinieren.
Schritt 1.3.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.3.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.3.3.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.3.3.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.3.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.4
Schreibe die Gleichung um.
Schritt 2
Integriere beide Seiten.
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Schritt 2.1
Integriere auf beiden Seiten.
Schritt 2.2
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 2.3
Integriere die rechte Seite.
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Schritt 2.3.1
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
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Schritt 2.3.1.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 2.3.1.1.1
Differenziere .
Schritt 2.3.1.1.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 2.3.1.1.3
Differenziere.
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Schritt 2.3.1.1.3.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.3.1.1.3.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.3.1.1.3.3
Addiere und .
Schritt 2.3.1.1.3.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3.1.1.3.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.1.1.3.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.1.1.3.7
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.1.1.3.8
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.3.1.1.3.9
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.3.1.1.3.10
Addiere und .
Schritt 2.3.1.1.3.11
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.1.1.3.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.1.1.4
Vereinfache.
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Schritt 2.3.1.1.4.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.3.1.1.4.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.3.1.1.4.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.3.1.1.4.4
Vereine die Terme
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Schritt 2.3.1.1.4.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.1.1.4.4.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.3.1.1.4.4.3
Schreibe als um.
Schritt 2.3.1.1.4.4.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.1.1.4.4.5
Potenziere mit .
Schritt 2.3.1.1.4.4.6
Potenziere mit .
Schritt 2.3.1.1.4.4.7
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.3.1.1.4.4.8
Addiere und .
Schritt 2.3.1.1.4.4.9
Addiere und .
Schritt 2.3.1.1.4.4.10
Addiere und .
Schritt 2.3.1.1.4.4.11
Addiere und .
Schritt 2.3.1.1.4.4.12
Subtrahiere von .
Schritt 2.3.1.1.4.4.13
Addiere und .
Schritt 2.3.1.1.4.4.14
Addiere und .
Schritt 2.3.1.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 2.3.2
Vereinfache.
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Schritt 2.3.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.2.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.3.3
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.3.4
Das Integral von nach ist .
Schritt 2.3.5
Vereinfache.
Schritt 2.3.6
Ersetze alle durch .
Schritt 2.4
Fasse die Konstanten der Integration auf der rechten Seite als zusammen.
Schritt 3
Löse nach auf.
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Schritt 3.1
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 3.2
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
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Schritt 3.2.1
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 3.2.1.1
Vereinfache .
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Schritt 3.2.1.1.1
Kombiniere und .
Schritt 3.2.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 3.2.1.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.2.1.1.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 3.2.2.1
Vereinfache .
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Schritt 3.2.2.1.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 3.2.2.1.1.1
Multipliziere aus durch Multiplizieren jedes Terms des ersten Ausdrucks mit jedem Term des zweiten Ausdrucks.
Schritt 3.2.2.1.1.2
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 3.2.2.1.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.2.1.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.2.1.1.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.2.1.1.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.2.1.1.2.5
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.2.2.1.1.2.6
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
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Schritt 3.2.2.1.1.2.6.1
Bewege .
Schritt 3.2.2.1.1.2.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.2.1.1.2.7
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
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Schritt 3.2.2.1.1.2.7.1
Mutltipliziere mit .
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Schritt 3.2.2.1.1.2.7.1.1
Potenziere mit .
Schritt 3.2.2.1.1.2.7.1.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.2.2.1.1.2.7.2
Addiere und .
Schritt 3.2.2.1.1.3
Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in .
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Schritt 3.2.2.1.1.3.1
Addiere und .
Schritt 3.2.2.1.1.3.2
Addiere und .
Schritt 3.2.2.1.1.3.3
Subtrahiere von .
Schritt 3.2.2.1.1.3.4
Addiere und .
Schritt 3.2.2.1.1.4
Kombiniere und .
Schritt 3.2.2.1.2
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 3.2.2.1.3
Vereinfache Terme.
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Schritt 3.2.2.1.3.1
Kombiniere und .
Schritt 3.2.2.1.3.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.2.2.1.4
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.2.2.1.5
Kombiniere und .
Schritt 3.3
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 3.4
Vereinfache .
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Schritt 3.4.1
Schreibe als um.
Schritt 3.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.4.3
Vereinige und vereinfache den Nenner.
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Schritt 3.4.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.4.3.2
Potenziere mit .
Schritt 3.4.3.3
Potenziere mit .
Schritt 3.4.3.4
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.4.3.5
Addiere und .
Schritt 3.4.3.6
Schreibe als um.
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Schritt 3.4.3.6.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 3.4.3.6.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 3.4.3.6.3
Kombiniere und .
Schritt 3.4.3.6.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 3.4.3.6.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.4.3.6.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.4.3.6.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 3.4.4
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 3.4.4.1
Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.
Schritt 3.4.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.5
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
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Schritt 3.5.1
Verwende zunächst den positiven Wert des , um die erste Lösung zu finden.
Schritt 3.5.2
Als Nächstes verwende den negativen Wert von , um die zweite Lösung zu finden.
Schritt 3.5.3
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Schritt 4
Vereinfache die Konstante der Integration.