Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. (dy)/(dx)=(x^3+y^3)/(x^2y+xy^2)
Schritt 1
Schreibe die Differentialgleichung als eine Funktion von um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.5
Kombiniere und .
Schritt 1.6
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.7
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.7.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.7.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.7.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.7.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.8
Kombiniere und .
Schritt 1.9
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.9.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.9.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.9.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.9.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.10
Kombiniere und .
Schritt 1.11
Wende die Quotientenregel an .
Schritt 1.12
Wende die Quotientenregel an .
Schritt 2
Es gilt . Ersetze für .
Schritt 3
Löse nach auf.
Schritt 4
Verwende die Produktregel um die Ableitung von nach zu finden.
Schritt 5
Ersetze durch .
Schritt 6
Löse die substituierte Differentialgleichung.
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Schritt 6.1
Separiere die Variablen.
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Schritt 6.1.1
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.1
Vereinfache .
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Schritt 6.1.1.1.1
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 6.1.1.1.1.1
Schreibe als um.
Schritt 6.1.1.1.1.2
Da beide Terme perfekte Terme zur dritten Potenz sind, faktorisiere mithilfe der Formel für die Summe kubischer Terme, , wobei und .
Schritt 6.1.1.1.1.3
Vereinfache.
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Schritt 6.1.1.1.1.3.1
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 6.1.1.1.1.3.2
Schreibe als um.
Schritt 6.1.1.1.2
Vereinfache Terme.
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Schritt 6.1.1.1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
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Schritt 6.1.1.1.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 6.1.1.1.2.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.1.1.2.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.1.1.2.1.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.1.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 6.1.1.1.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.1.1.2.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.1.2
Bringe alle Terme, die nicht enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.
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Schritt 6.1.1.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.1.1.2.2
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 6.1.1.2.2.1
Zerlege den Bruch in zwei Brüche.
Schritt 6.1.1.2.2.2
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 6.1.1.2.2.2.1
Zerlege den Bruch in zwei Brüche.
Schritt 6.1.1.2.2.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 6.1.1.2.2.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.1.2.2.2.2.2
Dividiere durch .
Schritt 6.1.1.2.2.2.3
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
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Schritt 6.1.1.2.2.2.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.1.2.2.2.3.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 6.1.1.2.2.2.3.2.1
Potenziere mit .
Schritt 6.1.1.2.2.2.3.2.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.1.2.2.2.3.2.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.1.2.2.2.3.2.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.1.2.2.2.3.2.5
Dividiere durch .
Schritt 6.1.1.2.3
Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in .
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Schritt 6.1.1.2.3.1
Subtrahiere von .
Schritt 6.1.1.2.3.2
Addiere und .
Schritt 6.1.1.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 6.1.1.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.1.1.3.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 6.1.1.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.1.3.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 6.1.1.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 6.1.1.3.3.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 6.1.1.3.3.1.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 6.1.1.3.3.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.1.3.3.1.3
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 6.1.2
Faktorisiere.
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Schritt 6.1.2.1
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 6.1.2.2
Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von , indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von multiplizierst.
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Schritt 6.1.2.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.2.2.2
Stelle die Faktoren von um.
Schritt 6.1.2.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.1.3
Ordne die Faktoren neu an.
Schritt 6.1.4
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 6.1.5
Vereinfache.
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Schritt 6.1.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.5.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.5.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.5.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.5.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.5.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.5.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.5.3.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.6
Schreibe die Gleichung um.
Schritt 6.2
Integriere beide Seiten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.1
Integriere auf beiden Seiten.
Schritt 6.2.2
Integriere die linke Seite.
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Schritt 6.2.2.1
Stelle und um.
Schritt 6.2.2.2
Dividiere durch .
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Schritt 6.2.2.2.1
Stelle die zu dividierenden Polynome auf. Wenn es nicht für jeden Exponenten einen Term gibt, setze einen ein mit dem Wert .
-++
Schritt 6.2.2.2.2
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
-
-++
Schritt 6.2.2.2.3
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
-
-++
+-
Schritt 6.2.2.2.4
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
-
-++
-+
Schritt 6.2.2.2.5
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
-
-++
-+
+
Schritt 6.2.2.2.6
Die endgültige Lösung ist der Quotient plus dem Rest geteilt durch den Divisor.
Schritt 6.2.2.3
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
Schritt 6.2.2.4
Wende die Konstantenregel an.
Schritt 6.2.2.5
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
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Schritt 6.2.2.5.1
Es sei . Ermittle .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.2.5.1.1
Forme um.
Schritt 6.2.2.5.1.2
Dividiere durch .
Schritt 6.2.2.5.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 6.2.2.6
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 6.2.2.7
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 6.2.2.8
Das Integral von nach ist .
Schritt 6.2.2.9
Vereinfache.
Schritt 6.2.2.10
Ersetze alle durch .
Schritt 6.2.3
Das Integral von nach ist .
Schritt 6.2.4
Fasse die Konstanten der Integration auf der rechten Seite als zusammen.
Schritt 7
Ersetze durch .
Schritt 8
Löse nach auf.
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Schritt 8.1
Bringe alle Terme, die einen Logarithmus enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
Schritt 8.2
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 8.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 8.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 8.3.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 8.3.2.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 8.3.2.2
Dividiere durch .
Schritt 8.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.3.3.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.3.3.1.1
Bringe die negative Eins aus dem Nenner von .
Schritt 8.3.3.1.2
Schreibe als um.
Schritt 8.3.3.1.3
Bringe die negative Eins aus dem Nenner von .
Schritt 8.3.3.1.4
Schreibe als um.
Schritt 8.3.3.1.5
Bringe die negative Eins aus dem Nenner von .
Schritt 8.3.3.1.6
Schreibe als um.
Schritt 8.4
Bringe alle Terme, die einen Logarithmus enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
Schritt 8.5
Wende die Produktregel für Logarithmen an, .
Schritt 8.6
Um Absolutwerte zu multiplizieren, multipliziere die Terme innerhalb jedes Absolutwerts.
Schritt 8.7
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 8.8
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.8.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 8.8.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 8.8.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 8.9
Mutltipliziere mit .