Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. (dy)/(dx)=(3x^2)/(y(1-x^3))
Schritt 1
Separiere die Variablen.
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Schritt 1.1
Ordne die Faktoren neu an.
Schritt 1.2
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 1.3
Vereinfache.
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Schritt 1.3.1
Vereinfache den Nenner.
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Schritt 1.3.1.1
Schreibe als um.
Schritt 1.3.1.2
Da beide Terme perfekte Terme zur dritten Potenz sind, faktorisiere mithilfe der Formel für die Differenz kubischer Terme, , mit und .
Schritt 1.3.1.3
Vereinfache.
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Schritt 1.3.1.3.1
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 1.3.1.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.2
Kombinieren.
Schritt 1.3.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.3.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.3.3.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.3.3.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.3.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.4
Schreibe die Gleichung um.
Schritt 2
Integriere beide Seiten.
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Schritt 2.1
Integriere auf beiden Seiten.
Schritt 2.2
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 2.3
Integriere die rechte Seite.
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Schritt 2.3.1
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.3.2
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
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Schritt 2.3.2.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 2.3.2.1.1
Differenziere .
Schritt 2.3.2.1.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 2.3.2.1.3
Differenziere.
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Schritt 2.3.2.1.3.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.3.2.1.3.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.3.2.1.3.3
Addiere und .
Schritt 2.3.2.1.3.4
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.2.1.3.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.2.1.3.6
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.3.2.1.3.7
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.3.2.1.3.8
Addiere und .
Schritt 2.3.2.1.3.9
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3.2.1.3.10
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.2.1.3.11
Vereinfache den Ausdruck.
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Schritt 2.3.2.1.3.11.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.2.1.3.11.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.3.2.1.3.11.3
Schreibe als um.
Schritt 2.3.2.1.4
Vereinfache.
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Schritt 2.3.2.1.4.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.3.2.1.4.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.3.2.1.4.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.3.2.1.4.4
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.3.2.1.4.5
Vereine die Terme
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Schritt 2.3.2.1.4.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.2.1.4.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.2.1.4.5.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.2.1.4.5.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.2.1.4.5.5
Potenziere mit .
Schritt 2.3.2.1.4.5.6
Potenziere mit .
Schritt 2.3.2.1.4.5.7
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.3.2.1.4.5.8
Addiere und .
Schritt 2.3.2.1.4.5.9
Addiere und .
Schritt 2.3.2.1.4.5.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.2.1.4.5.11
Subtrahiere von .
Schritt 2.3.2.1.4.5.12
Addiere und .
Schritt 2.3.2.1.4.5.13
Subtrahiere von .
Schritt 2.3.2.1.4.5.14
Addiere und .
Schritt 2.3.2.1.4.5.15
Subtrahiere von .
Schritt 2.3.2.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 2.3.3
Vereinfache.
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Schritt 2.3.3.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.3.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.3.3
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.3.4
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.6
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.3.7
Vereinfache.
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Schritt 2.3.7.1
Kombiniere und .
Schritt 2.3.7.2
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
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Schritt 2.3.7.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.3.7.2.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 2.3.7.2.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.3.7.2.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.3.7.2.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.3.7.2.2.4
Dividiere durch .
Schritt 2.3.8
Das Integral von nach ist .
Schritt 2.3.9
Vereinfache.
Schritt 2.3.10
Ersetze alle durch .
Schritt 2.4
Fasse die Konstanten der Integration auf der rechten Seite als zusammen.
Schritt 3
Löse nach auf.
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Schritt 3.1
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 3.2
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
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Schritt 3.2.1
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 3.2.1.1
Vereinfache .
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Schritt 3.2.1.1.1
Kombiniere und .
Schritt 3.2.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.1.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.2.1.1.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 3.2.2.1
Vereinfache .
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Schritt 3.2.2.1.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 3.2.2.1.1.1
Multipliziere aus durch Multiplizieren jedes Terms des ersten Ausdrucks mit jedem Term des zweiten Ausdrucks.
Schritt 3.2.2.1.1.2
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 3.2.2.1.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.2.1.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.2.1.1.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.2.1.1.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.2.1.1.2.5
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
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Schritt 3.2.2.1.1.2.5.1
Bewege .
Schritt 3.2.2.1.1.2.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.2.1.1.2.6
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
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Schritt 3.2.2.1.1.2.6.1
Bewege .
Schritt 3.2.2.1.1.2.6.2
Mutltipliziere mit .
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Schritt 3.2.2.1.1.2.6.2.1
Potenziere mit .
Schritt 3.2.2.1.1.2.6.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.2.2.1.1.2.6.3
Addiere und .
Schritt 3.2.2.1.1.3
Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in .
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Schritt 3.2.2.1.1.3.1
Subtrahiere von .
Schritt 3.2.2.1.1.3.2
Addiere und .
Schritt 3.2.2.1.1.3.3
Subtrahiere von .
Schritt 3.2.2.1.1.3.4
Addiere und .
Schritt 3.2.2.1.2
Vereinfache durch Ausmultiplizieren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.2.1.2.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.2.2.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.3
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 3.4
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 3.5
Entferne den Absolutwert in , da Exponentation mit geradzahligen Potenzen immer in positiven Werten resultiert.
Schritt 3.6
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
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Schritt 3.6.1
Verwende zunächst den positiven Wert des , um die erste Lösung zu finden.
Schritt 3.6.2
Als Nächstes verwende den negativen Wert von , um die zweite Lösung zu finden.
Schritt 3.6.3
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Schritt 4
Vereinfache die Konstante der Integration.