Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. (2xy+3y^2)dx-(2xy+x^2)dy=0
Schritt 1
Ermittle , wenn .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1
Differenziere nach .
Schritt 1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.3
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.4
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.4.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2
Ermittle , wenn .
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Schritt 2.1
Differenziere nach .
Schritt 2.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.7
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.8
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.8.2
Vereine die Terme
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Schritt 2.8.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.8.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.8.3
Stelle die Terme um.
Schritt 3
Prüfe, ob .
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Schritt 3.1
Setze für und für ein.
Schritt 3.2
Da die linke Seite nicht gleich der rechten Seite ist, ist die Gleichung nicht identisch.
ist keine Identitätsgleichung.
ist keine Identitätsgleichung.
Schritt 4
Bestimme den Integrationsfaktor .
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Schritt 4.1
Ersetze durch .
Schritt 4.2
Ersetze durch .
Schritt 4.3
Ersetze durch .
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Schritt 4.3.1
Ersetze durch .
Schritt 4.3.2
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 4.3.2.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.3.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.2.4
Addiere und .
Schritt 4.3.2.5
Addiere und .
Schritt 4.3.2.6
Faktorisiere aus heraus.
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Schritt 4.3.2.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.3.2.6.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.3.2.6.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.3.3
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.3.3.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.3.3.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.3.4
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.4.1
Stelle die Terme um.
Schritt 4.3.4.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.3.4.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.3.5
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4.4
Bestimme den Integrationsfaktor .
Schritt 5
Berechne das Integral .
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Schritt 5.1
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 5.2
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 5.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.4
Das Integral von nach ist .
Schritt 5.5
Vereinfache.
Schritt 5.6
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 5.6.1
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 5.6.2
Exponentialfunktion und Logarithmusfunktion sind zueinander inverse Funktionen.
Schritt 5.6.3
Entferne den Absolutwert in , da Exponentation mit geradzahligen Potenzen immer in positiven Werten resultiert.
Schritt 5.6.4
Schreibe den Ausdruck um mithilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 6
Multipliziere beide Seiten von mit dem Integrationsfaktor .
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Schritt 6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3
Faktorisiere aus heraus.
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Schritt 6.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.3.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.3.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.5
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 6.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.8
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.8.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.8.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.8.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.9
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 6.9.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.9.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.9.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.10
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.11
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.12
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.13
Schreibe als um.
Schritt 6.14
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 7
Setze gleich dem Integral von .
Schritt 8
Integriere , um zu finden.
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Schritt 8.1
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 8.2
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 8.3
Entferne die Klammern.
Schritt 8.4
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
Schritt 8.5
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 8.6
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 8.7
Wende die Konstantenregel an.
Schritt 8.8
Kombiniere und .
Schritt 8.9
Vereinfache.
Schritt 9
Da das Integral von eine Integrationskonstante enthalten wird, können wir durch ersetzen.
Schritt 10
Setze .
Schritt 11
Ermittle .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.1
Differenziere nach .
Schritt 11.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 11.3
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 11.3.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 11.3.3
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 11.3.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 11.3.5
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 11.3.6
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 11.3.7
Schreibe als um.
Schritt 11.3.8
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
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Schritt 11.3.8.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 11.3.8.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 11.3.8.3
Ersetze alle durch .
Schritt 11.3.9
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 11.3.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.3.11
Addiere und .
Schritt 11.3.12
Kombiniere und .
Schritt 11.3.13
Multipliziere die Exponenten in .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.3.13.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 11.3.13.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.3.14
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.3.15
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.3.15.1
Bewege .
Schritt 11.3.15.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 11.3.15.3
Subtrahiere von .
Schritt 11.3.16
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 11.3.17
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 11.3.18
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.3.18.1
Bewege .
Schritt 11.3.18.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 11.3.18.3
Subtrahiere von .
Schritt 11.4
Differenziere unter Anwendung der Funktionsregel, die besagt, dass die Ableitung von ist.
Schritt 11.5
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.5.1
Schreibe den Ausdruck um mithilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 11.5.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 11.5.3
Vereine die Terme
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.5.3.1
Kombiniere und .
Schritt 11.5.3.2
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 11.5.3.3
Kombiniere und .
Schritt 11.5.3.4
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 11.5.3.5
Kombiniere und .
Schritt 11.5.3.6
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 11.5.3.7
Kombiniere und .
Schritt 11.5.3.8
Kombiniere und .
Schritt 11.5.3.9
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 11.5.3.10
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 11.5.3.11
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.5.3.11.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.5.3.11.2
Dividiere durch .
Schritt 11.5.3.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.5.3.13
Subtrahiere von .
Schritt 11.5.3.14
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 11.5.3.15
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 11.5.4
Stelle die Terme um.
Schritt 11.5.5
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.5.5.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 11.5.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.5.5.3
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.5.5.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.5.5.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.5.5.4
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 11.5.5.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 11.5.5.6
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.5.5.6.1
Bewege .
Schritt 11.5.5.6.2
Mutltipliziere mit .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.5.5.6.2.1
Potenziere mit .
Schritt 11.5.5.6.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 11.5.5.6.3
Addiere und .
Schritt 11.5.5.7
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 11.5.5.8
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 11.5.6
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 11.5.7
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.5.7.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.5.7.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.5.7.2.1
Mutltipliziere mit .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.5.7.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 11.5.7.2.1.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 11.5.7.2.2
Addiere und .
Schritt 12
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1.1
Da der Ausdruck auf jeder Seite der Gleichung den gleichen Nenner hat, müssen die Zähler gleich sein.
Schritt 12.1.2
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1.2.1
Forme um.
Schritt 12.1.2.2
Vereinfache durch Addieren von Nullen.
Schritt 12.1.2.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 12.1.2.4
Stelle um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1.2.4.1
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 12.1.2.4.2
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 12.1.2.5
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1.2.5.1
Bewege .
Schritt 12.1.2.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.1.3
Bringe alle Terme, die nicht enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1.3.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 12.1.3.2
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 12.1.3.3
Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1.3.3.1
Subtrahiere von .
Schritt 12.1.3.3.2
Addiere und .
Schritt 12.1.3.3.3
Subtrahiere von .
Schritt 12.1.4
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1.4.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 12.1.4.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1.4.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1.4.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 12.1.4.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 12.1.4.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1.4.3.1
Dividiere durch .
Schritt 13
Bestimme die Stammfunktion von , um zu finden.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1
Integriere beide Seiten von .
Schritt 13.2
Berechne .
Schritt 13.3
Das Integral von nach ist .
Schritt 13.4
Addiere und .
Schritt 14
Setze in ein.
Schritt 15
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 15.2
Kombiniere und .
Schritt 15.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.3.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 15.3.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 15.3.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 15.3.4
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 15.3.5
Forme den Ausdruck um.
Schritt 15.4
Kombiniere und .
Schritt 15.5
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.