Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schritt 1.1
Differenziere nach .
Schritt 1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.3
Berechne .
Schritt 1.3.1
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 1.3.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 1.3.2.2
Differenziere unter Anwendung der Exponentialregel, die besagt, dass gleich ist, wobei =.
Schritt 1.3.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 1.3.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.3.4
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.3.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.3.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.4
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
Schritt 1.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.4.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.5
Vereinfache.
Schritt 1.5.1
Vereine die Terme
Schritt 1.5.1.1
Addiere und .
Schritt 1.5.1.2
Addiere und .
Schritt 1.5.2
Stelle die Terme um.
Schritt 1.5.3
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 2
Schritt 2.1
Differenziere nach .
Schritt 2.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.3
Berechne .
Schritt 2.3.1
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 2.3.2
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 2.3.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 2.3.2.2
Differenziere unter Anwendung der Exponentialregel, die besagt, dass gleich ist, wobei =.
Schritt 2.3.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 2.3.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3.4
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
Schritt 2.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.4.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.5
Vereinfache.
Schritt 2.5.1
Vereine die Terme
Schritt 2.5.1.1
Addiere und .
Schritt 2.5.1.2
Addiere und .
Schritt 2.5.2
Stelle die Terme um.
Schritt 2.5.3
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 3
Schritt 3.1
Setze für und für ein.
Schritt 3.2
Da gezeigt wurde, dass die beiden Seiten äquivalent sind, ist die Gleichung eine Identitätsgleichung.
ist eine Identitätsgleichung.
ist eine Identitätsgleichung.
Schritt 4
Setze gleich dem Integral von .
Schritt 5
Schritt 5.1
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
Schritt 5.2
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 5.3
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
Schritt 5.3.1
Es sei . Ermittle .
Schritt 5.3.1.1
Differenziere .
Schritt 5.3.1.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 5.3.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 5.3.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.3.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 5.4
Kombiniere und .
Schritt 5.5
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 5.6
Vereinfache.
Schritt 5.6.1
Kombiniere und .
Schritt 5.6.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 5.6.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.6.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.6.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.7
Das Integral von nach ist .
Schritt 5.8
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 5.9
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 5.10
Wende die Konstantenregel an.
Schritt 5.11
Kombiniere und .
Schritt 5.12
Vereinfache.
Schritt 5.13
Ersetze alle durch .
Schritt 6
Da das Integral von eine Integrationskonstante enthalten wird, können wir durch ersetzen.
Schritt 7
Setze .
Schritt 8
Schritt 8.1
Differenziere nach .
Schritt 8.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 8.3
Berechne .
Schritt 8.3.1
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 8.3.1.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 8.3.1.2
Differenziere unter Anwendung der Exponentialregel, die besagt, dass gleich ist, wobei =.
Schritt 8.3.1.3
Ersetze alle durch .
Schritt 8.3.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 8.3.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 8.3.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.4
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
Schritt 8.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 8.4.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 8.5
Differenziere unter Anwendung der Funktionsregel, die besagt, dass die Ableitung von ist.
Schritt 8.6
Vereinfache.
Schritt 8.6.1
Vereine die Terme
Schritt 8.6.1.1
Addiere und .
Schritt 8.6.1.2
Addiere und .
Schritt 8.6.2
Stelle die Terme um.
Schritt 8.6.3
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 9
Schritt 9.1
Bringe alle Terme, die nicht enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.
Schritt 9.1.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 9.1.2
Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in .
Schritt 9.1.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 9.1.2.2
Addiere und .
Schritt 10
Schritt 10.1
Integriere beide Seiten von .
Schritt 10.2
Berechne .
Schritt 10.3
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
Schritt 10.4
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 10.5
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 10.6
Wende die Konstantenregel an.
Schritt 10.7
Kombiniere und .
Schritt 10.8
Vereinfache.
Schritt 11
Setze in ein.