Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. x(dy)/(dx)=y^2-y
Schritt 1
Separiere die Variablen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 1.1.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 1.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.1.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 1.1.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 1.1.3.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 1.2
Faktorisiere.
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Schritt 1.2.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 1.2.2
Faktorisiere aus heraus.
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Schritt 1.2.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.2.2.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.2.2.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.3
Multipliziere beide Seiten mit .
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
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
Schreibe den Bruch mithilfe der Teilbruchzerlegung.
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Schritt 2.2.1.1
Zerlege den Bruch und multipliziere mit dem gemeinsamen Nenner durch.
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Schritt 2.2.1.1.1
Bilde für jeden Faktor im Nenner einen neuen Bruch mit dem Faktor als Nenner und einem unbekannten Wert als Zähler. Da der Faktor im Nenner linear ist, setze eine einzelne Variable für den Zähler ein .
Schritt 2.2.1.1.2
Multipliziere jeden Bruch in der Gleichung mit dem Nenner des ursprünglichen Ausdrucks. In diesem Fall ist der Nenner gleich .
Schritt 2.2.1.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.2.1.1.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.2.1.1.3.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.2.1.1.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.2.1.1.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.2.1.1.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.2.1.1.5
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 2.2.1.1.5.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.2.1.1.5.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.2.1.1.5.1.2
Dividiere durch .
Schritt 2.2.1.1.5.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.2.1.1.5.3
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.2.1.1.5.4
Schreibe als um.
Schritt 2.2.1.1.5.5
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.2.1.1.5.5.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.2.1.1.5.5.2
Dividiere durch .
Schritt 2.2.1.1.6
Bewege .
Schritt 2.2.1.2
Schreibe Gleichungen für die Teilbruchvariablen und benutze sie, um ein Gleichungssystem aufzustellen.
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Schritt 2.2.1.2.1
Erzeuge eine Gleichung für die Variablen der Partialbrüche durch Gleichsetzen der Koeffizienten von jeder Seite der Gleichung. Damit die Gleichung gilt, müssen äquivalente Koeffizienten auf jeder Seite der Gleichung gleich sein.
Schritt 2.2.1.2.2
Erzeuge eine Gleichung für die Variablen der Partialbrüche durch Gleichsetzen der Koeffizienten der Terme, die nicht enthalten. Damit die Gleichung gilt, müssen die äquivalenten Koeffizienten auf jeder Seite der Gleichung gleich sein.
Schritt 2.2.1.2.3
Stelle das Gleichungssystem auf, um die Koeffizienten der Partialbrüche zu ermitteln.
Schritt 2.2.1.3
Löse das Gleichungssystem.
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Schritt 2.2.1.3.1
Löse in nach auf.
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Schritt 2.2.1.3.1.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 2.2.1.3.1.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 2.2.1.3.1.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 2.2.1.3.1.2.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 2.2.1.3.1.2.2.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 2.2.1.3.1.2.2.2
Dividiere durch .
Schritt 2.2.1.3.1.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 2.2.1.3.1.2.3.1
Dividiere durch .
Schritt 2.2.1.3.2
Ersetze alle Vorkommen von durch in jeder Gleichung.
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Schritt 2.2.1.3.2.1
Ersetze alle in durch .
Schritt 2.2.1.3.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 2.2.1.3.2.2.1
Entferne die Klammern.
Schritt 2.2.1.3.3
Löse in nach auf.
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Schritt 2.2.1.3.3.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 2.2.1.3.3.2
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 2.2.1.3.4
Löse das Gleichungssystem.
Schritt 2.2.1.3.5
Liste alle Lösungen auf.
Schritt 2.2.1.4
Ersetze jeden der Teilbruchkoeffizienten in durch die Werte, die für und ermittelt wurden.
Schritt 2.2.1.5
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.2.2
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
Schritt 2.2.3
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.2.4
Das Integral von nach ist .
Schritt 2.2.5
Sei . Dann ist . Forme um unter Vewendung von und .
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Schritt 2.2.5.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 2.2.5.1.1
Differenziere .
Schritt 2.2.5.1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2.5.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.5.1.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.2.5.1.5
Addiere und .
Schritt 2.2.5.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 2.2.6
Das Integral von nach ist .
Schritt 2.2.7
Vereinfache.
Schritt 2.2.8
Ersetze alle durch .
Schritt 2.2.9
Stelle die Terme um.
Schritt 2.3
Das Integral von nach ist .
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
Nutze die Quotienteneigenschaft von Logarithmen, .
Schritt 3.2
Stelle und um.
Schritt 3.3
Bringe alle Terme, die einen Logarithmus enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
Schritt 3.4
Nutze die Quotienteneigenschaft von Logarithmen, .
Schritt 3.5
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 3.6
Multipliziere .
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Schritt 3.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.6.2
Um Absolutwerte zu multiplizieren, multipliziere die Terme innerhalb jedes Absolutwerts.
Schritt 3.7
Um nach aufzulösen, schreibe die Gleichung mithilfe der Logarithmengesetze um.
Schritt 3.8
Schreibe in eine Exponentialform indem du die Definition des Logarithmus verwendest. Wenn und positive reelle Zahlen sind und ist, dann ist gleich .
Schritt 3.9
Löse nach auf.
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Schritt 3.9.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 3.9.2
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 3.9.3
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 3.9.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.3.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.9.3.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.9.4
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 3.9.4.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.9.4.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.9.4.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.9.4.3
Schreibe die Betragsgleichung als vier Gleichungen ohne Absolutwerte.
Schritt 3.9.4.4
Nach dem Vereinfachen gibt es nur zwei eindeutige Gleichungen, die gelöst werden müssen.
Schritt 3.9.4.5
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.5.1
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 3.9.4.5.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.5.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.5.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.9.4.5.2.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.9.4.5.3
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.5.3.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 3.9.4.5.3.2
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.5.3.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.9.4.5.3.2.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.9.4.5.3.2.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.9.4.5.3.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.5.3.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.9.4.5.3.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.5.3.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.5.3.3.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.9.4.5.3.3.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.9.4.5.3.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.5.3.3.3.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.9.4.6
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.6.1
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 3.9.4.6.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.6.2.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.6.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.6.2.1.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 3.9.4.6.2.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.9.4.6.2.1.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.9.4.6.2.1.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.9.4.6.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.9.4.6.3
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.6.3.1
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 3.9.4.6.3.2
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.6.3.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.9.4.6.3.2.2
Potenziere mit .
Schritt 3.9.4.6.3.2.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.9.4.6.3.2.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.9.4.6.3.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.6.3.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.9.4.6.3.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.6.3.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.9.4.6.3.3.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.9.4.6.3.3.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.9.4.7
Liste alle Lösungen auf.
Schritt 4
Vereinfache die Konstante der Integration.