Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. 2x^2(yd)x+(3x^3+y^3)dy=0
Schritt 1
Ermittle , wenn .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1
Differenziere nach .
Schritt 1.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 2
Ermittle , wenn .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1
Differenziere nach .
Schritt 2.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.3
Berechne .
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Schritt 2.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
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Schritt 2.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.4.2
Addiere und .
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
Faktorisiere aus heraus.
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Schritt 4.3.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.3.2.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.3.2.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.3.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.2.3
Subtrahiere von .
Schritt 4.3.3
Ersetze durch .
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Schritt 4.3.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.3.3.2
Forme den Ausdruck um.
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
Das Integral von nach ist .
Schritt 5.3
Vereinfache.
Schritt 5.4
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 5.4.1
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 5.4.2
Exponentialfunktion und Logarithmusfunktion sind zueinander inverse Funktionen.
Schritt 6
Multipliziere beide Seiten von mit dem Integrationsfaktor .
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Schritt 6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
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Schritt 6.2.1
Bewege .
Schritt 6.2.2
Mutltipliziere mit .
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Schritt 6.2.2.1
Potenziere mit .
Schritt 6.2.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 6.2.3
Schreibe als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.2.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.2.5
Addiere und .
Schritt 6.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.4
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 6.5
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
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Schritt 6.5.1
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 6.5.2
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 6.5.3
Kombiniere und .
Schritt 6.5.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.5.5
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 6.5.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.5.5.2
Addiere und .
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
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 8.3
Vereinfache die Lösung.
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Schritt 8.3.1
Schreibe als um.
Schritt 8.3.2
Vereinfache.
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Schritt 8.3.2.1
Kombiniere und .
Schritt 8.3.2.2
Kombiniere und .
Schritt 8.3.2.3
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 8.3.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.3.2.5
Kombiniere und .
Schritt 8.3.3
Stelle die Terme um.
Schritt 9
Da das Integral von eine Integrationskonstante enthalten wird, können wir durch ersetzen.
Schritt 10
Setze .
Schritt 11
Ermittle .
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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
Kombiniere und .
Schritt 11.3.2
Kombiniere und .
Schritt 11.3.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 11.3.4
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 11.3.5
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 11.3.6
Kombiniere und .
Schritt 11.3.7
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 11.3.8
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 11.3.8.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.3.8.2
Subtrahiere von .
Schritt 11.3.9
Kombiniere und .
Schritt 11.3.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.3.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.3.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.3.13
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.3.14
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.3.14.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.3.14.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.3.14.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 11.3.14.4
Dividiere durch .
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
Stelle die Terme um.
Schritt 11.5.2
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 12
Löse nach auf.
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Schritt 12.1
Löse nach auf.
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Schritt 12.1.1
Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in .
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Schritt 12.1.1.1
Subtrahiere von .
Schritt 12.1.1.2
Addiere und .
Schritt 12.1.2
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 13
Bestimme die Stammfunktion von , um zu finden.
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Schritt 13.1
Integriere beide Seiten von .
Schritt 13.2
Berechne .
Schritt 13.3
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 14
Setze in ein.
Schritt 15
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.1.1
Kombiniere und .
Schritt 15.1.2
Kombiniere und .
Schritt 15.1.3
Kombiniere und .
Schritt 15.2
Stelle die Faktoren in um.