Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. (dy)/(dx)=(y+1)^2e^(-3x) with y(0)=2
with
Schritt 1
Separiere die Variablen.
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Schritt 1.1
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.3
Schreibe die Gleichung um.
Schritt 2
Integriere beide Seiten.
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Schritt 2.1
Integriere auf beiden Seiten.
Schritt 2.2
Integriere die linke Seite.
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Schritt 2.2.1
Sei . Dann ist . Forme um unter Vewendung von und .
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Schritt 2.2.1.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 2.2.1.1.1
Differenziere .
Schritt 2.2.1.1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2.1.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.1.1.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.2.1.1.5
Addiere und .
Schritt 2.2.1.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 2.2.2
Wende die grundlegenden Potenzregeln an.
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Schritt 2.2.2.1
Bringe aus dem Nenner durch Potenzieren mit .
Schritt 2.2.2.2
Multipliziere die Exponenten in .
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Schritt 2.2.2.2.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 2.2.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.3
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 2.2.4
Schreibe als um.
Schritt 2.2.5
Ersetze alle durch .
Schritt 2.3
Integriere die rechte Seite.
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Schritt 2.3.1
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
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Schritt 2.3.1.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 2.3.1.1.1
Differenziere .
Schritt 2.3.1.1.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3.1.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.1.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.1.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 2.3.2
Vereinfache.
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Schritt 2.3.2.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.3.2.2
Kombiniere und .
Schritt 2.3.3
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.3.4
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.3.5
Das Integral von nach ist .
Schritt 2.3.6
Vereinfache.
Schritt 2.3.7
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
Kombiniere und .
Schritt 3.2
Finde den Hauptnenner der Terme in der Gleichung.
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Schritt 3.2.1
Den Hauptnenner einer Liste von Werten zu bestimmen, ist das gleiche wie das kgV der Nenner dieser Werte zu bestimmen.
Schritt 3.2.2
Das kgV ist die kleinste positive Zahl, die von all den Zahlen ohne Rest geteilt wird.
1. Notiere die Primfaktoren für jede Zahl.
2. Multipliziere jeden Faktor so oft, wie er maximal in einer der Zahlen vorkommt.
Schritt 3.2.3
Die Zahl ist keine Primzahl, da sie nur einen positiven Teiler hat, sich selbst.
Nicht prim
Schritt 3.2.4
Da keine Teiler außer und hat.
ist eine Primzahl
Schritt 3.2.5
Die Zahl ist keine Primzahl, da sie nur einen positiven Teiler hat, sich selbst.
Nicht prim
Schritt 3.2.6
Das kgV von ist das Ergebnis, welches man erhält, wenn man alle Primfaktoren so oft multipliziert, wie sie maximal in einer der Zahlen vorkommen.
Schritt 3.2.7
Der Teiler von ist selbst.
occurs time.
Schritt 3.2.8
Das kgV von ist das Ergebnis, welches man erhält, wenn man alle Faktoren so oft multipliziert, wie sie maximal in einem der Terme vorkommen.
Schritt 3.2.9
Das kleinste gemeinsame Vielfache einer Reihe von Zahlen ist die kleinste Zahl, von der die Zahlen Teiler sind.
Schritt 3.3
Multipliziere jeden Term in mit um die Brüche zu eliminieren.
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Schritt 3.3.1
Multipliziere jeden Term in mit .
Schritt 3.3.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 3.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 3.3.2.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 3.3.2.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.3.2.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.3.2.1.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.3.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 3.3.3.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 3.3.3.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 3.3.3.1.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 3.3.3.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.3.3.1.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.3.3.1.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.3.3.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.3.3.1.4
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.3.3.1.5
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.3.3.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.3.3.2
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 3.4
Löse die Gleichung.
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Schritt 3.4.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 3.4.2
Bringe alle Terme, die nicht enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.
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Schritt 3.4.2.1
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 3.4.2.2
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 3.4.3
Faktorisiere aus heraus.
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Schritt 3.4.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.4.3.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.4.3.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.4.4
Schreibe als um.
Schritt 3.4.5
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 3.4.5.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.4.5.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 3.4.5.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 3.4.5.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.4.5.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.4.5.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 3.4.5.3.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 3.4.5.3.1.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.4.5.3.1.2
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.4.5.3.2
Vereinfache Terme.
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Schritt 3.4.5.3.2.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.4.5.3.2.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.4.5.3.2.3
Schreibe als um.
Schritt 3.4.5.3.2.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.4.5.3.2.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.4.5.3.2.6
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.4.5.3.2.7
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.4.5.3.2.8
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.4.5.3.2.9
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.4.5.3.2.10
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.4.5.3.2.11
Schreibe als um.
Schritt 3.4.5.3.2.12
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.4.5.3.2.13
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4
Vereinfache die Konstante der Integration.
Schritt 5
Verwende die Anfangsbedingung um die Werte für zu finden indem für und für in ersetzt wird.
Schritt 6
Löse nach auf.
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Schritt 6.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 6.2
Faktorisiere jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.2
Alles, was mit potenziert wird, ist .
Schritt 6.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.4
Subtrahiere von .
Schritt 6.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.6
Alles, was mit potenziert wird, ist .
Schritt 6.3
Finde den Hauptnenner der Terme in der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.1
Den Hauptnenner einer Liste von Werten zu bestimmen, ist das gleiche wie das kgV der Nenner dieser Werte zu bestimmen.
Schritt 6.3.2
Entferne die Klammern.
Schritt 6.3.3
Das kleinste gemeinsame Vielfache eines beliebigen Ausdrucks ist der Ausdruck.
Schritt 6.4
Multipliziere jeden Term in mit um die Brüche zu eliminieren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.4.1
Multipliziere jeden Term in mit .
Schritt 6.4.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.4.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.4.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.4.2.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.4.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.4.3.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 6.4.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.5
Löse die Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.5.1
Bringe alle Terme, die enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
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Schritt 6.5.1.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.5.1.2
Subtrahiere von .
Schritt 6.5.2
Bringe alle Terme, die nicht enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.5.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.5.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 6.5.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.5.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.5.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.5.3.2.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 6.5.3.2.2
Dividiere durch .
Schritt 6.5.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.5.3.3.1
Dividiere durch .
Schritt 7
Setze für in ein und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.1
Ersetze durch .
Schritt 7.2
Addiere und .