Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. 3xvdv+(2v^2-1)dx=0
Schritt 1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 2
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 3
Vereinfache.
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Schritt 3.1
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.2
Kombiniere und .
Schritt 3.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 3.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.3.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.3.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.4
Kombiniere und .
Schritt 3.5
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.6
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 3.6.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 3.6.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.6.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.6.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.7
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4
Integriere beide Seiten.
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Schritt 4.1
Integriere auf beiden Seiten.
Schritt 4.2
Integriere die linke Seite.
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Schritt 4.2.1
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 4.2.2
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
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Schritt 4.2.2.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 4.2.2.1.1
Differenziere .
Schritt 4.2.2.1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.2.2.1.3
Berechne .
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Schritt 4.2.2.1.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.2.2.1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.2.2.1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.1.4
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
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Schritt 4.2.2.1.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.2.2.1.4.2
Addiere und .
Schritt 4.2.2.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 4.2.3
Vereinfache.
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Schritt 4.2.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.3.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 4.2.4
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 4.2.5
Kombiniere und .
Schritt 4.2.6
Das Integral von nach ist .
Schritt 4.2.7
Vereinfache.
Schritt 4.2.8
Ersetze alle durch .
Schritt 4.3
Integriere die rechte Seite.
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Schritt 4.3.1
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 4.3.2
Das Integral von nach ist .
Schritt 4.3.3
Vereinfache.
Schritt 4.4
Fasse die Konstanten der Integration auf der rechten Seite als zusammen.
Schritt 5
Löse nach auf.
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Schritt 5.1
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 5.2
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
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Schritt 5.2.1
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 5.2.1.1
Vereinfache .
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Schritt 5.2.1.1.1
Kombiniere und .
Schritt 5.2.1.1.2
Kombinieren.
Schritt 5.2.1.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 5.2.1.1.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.2.1.1.3.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.2.1.1.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 5.2.1.1.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.2.1.1.4.2
Dividiere durch .
Schritt 5.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 5.2.2.1
Vereinfache .
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Schritt 5.2.2.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 5.2.2.1.2
Kombiniere und .
Schritt 5.2.2.1.3
Kombiniere und .
Schritt 5.3
Multipliziere jeden Term in mit um die Brüche zu eliminieren.
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Schritt 5.3.1
Multipliziere jeden Term in mit .
Schritt 5.3.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 5.3.2.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 5.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 5.3.3.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 5.3.3.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 5.3.3.1.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 5.3.3.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.3.3.1.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.3.3.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 5.3.3.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.3.3.1.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.4
Bringe alle Terme, die einen Logarithmus enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
Schritt 5.5
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 5.5.1
Vereinfache .
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Schritt 5.5.1.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 5.5.1.1.1
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 5.5.1.1.2
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 5.5.1.1.3
Entferne den Absolutwert in , da Exponentation mit geradzahligen Potenzen immer in positiven Werten resultiert.
Schritt 5.5.1.2
Wende die Produktregel für Logarithmen an, .
Schritt 5.5.1.3
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 5.6
Um nach aufzulösen, schreibe die Gleichung mithilfe der Logarithmengesetze um.
Schritt 5.7
Schreibe in eine Exponentialform indem du die Definition des Logarithmus verwendest. Wenn und positive reelle Zahlen sind und ist, dann ist gleich .
Schritt 5.8
Löse nach auf.
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Schritt 5.8.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 5.8.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 5.8.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 5.8.2.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 5.8.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 5.8.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.8.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 5.8.3
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 5.8.4
Vereinfache .
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Schritt 5.8.4.1
Schreibe als um.
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Schritt 5.8.4.1.1
Faktorisiere die perfekte Potenz aus heraus.
Schritt 5.8.4.1.2
Faktorisiere die perfekte Potenz aus heraus.
Schritt 5.8.4.1.3
Ordne den Bruch um.
Schritt 5.8.4.2
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 5.8.4.3
Schreibe als um.
Schritt 5.8.4.4
Kombinieren.
Schritt 5.8.4.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.8.4.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.8.4.7
Vereinige und vereinfache den Nenner.
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Schritt 5.8.4.7.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.8.4.7.2
Bewege .
Schritt 5.8.4.7.3
Potenziere mit .
Schritt 5.8.4.7.4
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 5.8.4.7.5
Addiere und .
Schritt 5.8.4.7.6
Schreibe als um.
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Schritt 5.8.4.7.6.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 5.8.4.7.6.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 5.8.4.7.6.3
Kombiniere und .
Schritt 5.8.4.7.6.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.8.4.7.6.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.8.4.7.6.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.8.4.7.6.5
Vereinfache.
Schritt 5.8.4.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.8.4.9
Schreibe als um.
Schritt 5.8.4.10
Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.
Schritt 5.8.4.11
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 5.8.5
Entferne den Term mit dem absoluten Wert. Dies erzeugt ein auf der rechten Seite der Gleichung, da .
Schritt 5.8.6
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 5.8.7
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 5.8.7.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 5.8.7.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.8.7.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.8.7.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.8.7.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 5.8.8
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 5.8.9
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.8.9.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 5.8.9.2
Schreibe als um.
Schritt 5.8.9.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.8.9.4
Vereinige und vereinfache den Nenner.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.8.9.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.8.9.4.2
Potenziere mit .
Schritt 5.8.9.4.3
Potenziere mit .
Schritt 5.8.9.4.4
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 5.8.9.4.5
Addiere und .
Schritt 5.8.9.4.6
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.8.9.4.6.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 5.8.9.4.6.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 5.8.9.4.6.3
Kombiniere und .
Schritt 5.8.9.4.6.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.8.9.4.6.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.8.9.4.6.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.8.9.4.6.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 5.8.9.5
Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.
Schritt 6
Vereinfache die Konstante der Integration.