Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. (dy)/(dx)+3x^2y=4x^2y^2
Schritt 1
Um die Differentialgleichung zu lösen, sei wo der Exponent von ist.
Schritt 2
Löse die Gleichung nach auf.
Schritt 3
Nimm die Ableitung von in Gedenken an .
Schritt 4
Nimm die Ableitung von in Gedenken an .
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Schritt 4.1
Nimm die Ableitung von .
Schritt 4.2
Schreibe den Ausdruck um mithilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 4.3
Differenziere unter Anwendung der Quotientenregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 4.4
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
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Schritt 4.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.4.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.4.3
Vereinfache den Ausdruck.
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Schritt 4.4.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.4.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.4.3.3
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4.5
Schreibe als um.
Schritt 5
Setze für und für in die ursprüngliche Gleichung ein.
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.
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Schritt 6.1.1.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 6.1.1.1.1
Schreibe den Ausdruck um mithilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 6.1.1.1.2
Multipliziere .
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Schritt 6.1.1.1.2.1
Kombiniere und .
Schritt 6.1.1.1.2.2
Kombiniere und .
Schritt 6.1.1.1.3
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 6.1.1.2
Vereinfache .
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Schritt 6.1.1.2.1
Multipliziere die Exponenten in .
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Schritt 6.1.1.2.1.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 6.1.1.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.1.2.2
Schreibe den Ausdruck um mithilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 6.1.1.2.3
Multipliziere .
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Schritt 6.1.1.2.3.1
Kombiniere und .
Schritt 6.1.1.2.3.2
Kombiniere und .
Schritt 6.1.1.2.4
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 6.1.1.3
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.1.1.4
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 6.1.1.4.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.1.1.4.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 6.1.1.4.2.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 6.1.1.4.2.2
Dividiere durch .
Schritt 6.1.1.4.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 6.1.1.4.3.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 6.1.1.4.3.1.1
Bringe die negative Eins aus dem Nenner von .
Schritt 6.1.1.4.3.1.2
Schreibe als um.
Schritt 6.1.1.4.3.1.3
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 6.1.1.4.3.1.4
Dividiere durch .
Schritt 6.1.1.5
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 6.1.1.6
Vereinfache.
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Schritt 6.1.1.6.1
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 6.1.1.6.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 6.1.1.6.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.1.6.1.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.1.6.2
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 6.1.1.6.2.1
Vereinfache .
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Schritt 6.1.1.6.2.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 6.1.1.6.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 6.1.1.6.2.1.2.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 6.1.1.6.2.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.1.6.2.1.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.1.6.2.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 6.1.1.6.2.1.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.1.6.2.1.3.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.1.6.2.1.3.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.1.6.2.1.4
Vereinfache den Ausdruck.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.6.2.1.4.1
Bewege .
Schritt 6.1.1.6.2.1.4.2
Stelle und um.
Schritt 6.1.2
Faktorisiere aus heraus.
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Schritt 6.1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.2.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.2.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.3
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 6.1.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 6.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.4.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.4.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.5
Schreibe die Gleichung um.
Schritt 6.2
Integriere beide Seiten.
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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
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
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Schritt 6.2.2.1.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 6.2.2.1.1.1
Differenziere .
Schritt 6.2.2.1.1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 6.2.2.1.1.3
Berechne .
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Schritt 6.2.2.1.1.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 6.2.2.1.1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.2.2.1.1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.2.1.1.4
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
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Schritt 6.2.2.1.1.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 6.2.2.1.1.4.2
Addiere und .
Schritt 6.2.2.1.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 6.2.2.2
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.2.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.2.2.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 6.2.2.3
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 6.2.2.4
Das Integral von nach ist .
Schritt 6.2.2.5
Vereinfache.
Schritt 6.2.2.6
Ersetze alle durch .
Schritt 6.2.3
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 6.2.4
Fasse die Konstanten der Integration auf der rechten Seite als zusammen.
Schritt 6.3
Löse nach auf.
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Schritt 6.3.1
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 6.3.2
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.1
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.1.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.1.1.1
Kombiniere und .
Schritt 6.3.2.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.1.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.3.2.1.1.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.3.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.2.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.2.1.1
Kombiniere und .
Schritt 6.3.2.2.1.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 6.3.2.2.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.2.1.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.3.2.2.1.3.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.3.3
Um nach aufzulösen, schreibe die Gleichung mithilfe der Logarithmengesetze um.
Schritt 6.3.4
Schreibe in eine Exponentialform indem du die Definition des Logarithmus verwendest. Wenn und positive reelle Zahlen sind und ist, dann ist gleich .
Schritt 6.3.5
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.5.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 6.3.5.2
Entferne den Term mit dem absoluten Wert. Dies erzeugt ein auf der rechten Seite der Gleichung, da .
Schritt 6.3.5.3
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.3.5.4
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.5.4.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.3.5.4.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.5.4.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.5.4.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.3.5.4.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 6.3.5.4.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.5.4.3.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.4
Gruppiere die konstanten Terme.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.4.1
Vereinfache die Konstante der Integration.
Schritt 6.4.2
Schreibe als um.
Schritt 6.4.3
Stelle und um.
Schritt 6.4.4
Kombiniere Konstanten mit Plus oder Minus.
Schritt 7
Ersetze durch .