Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. (dx)/(dt)=(4t^2+3x^2)/(2tx)
Schritt 1
Schreibe die Differentialgleichung als eine Funktion von um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1
Spalte auf und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.1
Zerlege den Bruch in zwei Brüche.
Schritt 1.1.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.1.2.1.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.2.1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.1.2.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.2.1.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.2.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.1.2.2.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.2.2.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.1.2.2.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.2.2.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.1.2.3
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.2.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.1.2.3.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.2.3.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.1.2.3.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.2.3.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.2
Schreibe die Differentialgleichung als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.2.1
Klammere von aus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.2.1.2
Stelle und um.
Schritt 1.2.2
Schreibe als um.
Schritt 1.3
Klammere von aus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.3.2
Stelle und um.
Schritt 2
Es gilt . Ersetze für .
Schritt 3
Löse nach auf.
Schritt 4
Verwende die Produktregel um die Ableitung von nach zu finden.
Schritt 5
Ersetze durch .
Schritt 6
Löse die substituierte Differentialgleichung.
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Schritt 6.1
Separiere die Variablen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.1.1
Schreibe den Ausdruck um mithilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 6.1.1.1.2
Kombiniere und .
Schritt 6.1.1.1.3
Kombiniere und .
Schritt 6.1.1.2
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.1.1.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.1.1.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.1.3.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 6.1.1.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.3.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.1.1.3.3.2
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 6.1.1.3.3.3
Vereinfache Terme.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.3.3.1
Kombiniere und .
Schritt 6.1.1.3.3.3.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.1.1.3.3.3.3
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.3.3.3.1
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.3.3.3.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.3.3.3.1.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.1.3.3.3.3.1.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.1.3.3.3.3.1.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.1.3.3.3.3.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.1.3.3.3.3.1.3
Subtrahiere von .
Schritt 6.1.1.3.3.3.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.1.3.3.4
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.3.4.1
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 6.1.1.3.3.4.2
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 6.1.1.3.3.4.3
Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von , indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von multiplizierst.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.3.4.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.1.3.3.4.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.1.3.3.4.3.3
Stelle die Faktoren von um.
Schritt 6.1.1.3.3.4.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.1.1.3.3.4.5
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1.3.3.4.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.1.3.3.4.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.1.3.3.5
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 6.1.1.3.3.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.2
Ordne die Faktoren neu an.
Schritt 6.1.3
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 6.1.4
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.4.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.4.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.1.4.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.4.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.4.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.4.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.4.3.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.5
Schreibe die Gleichung um.
Schritt 6.2
Integriere beide Seiten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.1
Integriere auf beiden Seiten.
Schritt 6.2.2
Integriere die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.2.1
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 6.2.2.2
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.2.2.1
Es sei . Ermittle .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.2.2.1.1
Differenziere .
Schritt 6.2.2.2.1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 6.2.2.2.1.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 6.2.2.2.1.4
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.2.2.2.1.5
Addiere und .
Schritt 6.2.2.2.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 6.2.2.3
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.2.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.2.3.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 6.2.2.4
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 6.2.2.5
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.2.5.1
Kombiniere und .
Schritt 6.2.2.5.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.2.5.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.2.2.5.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.2.2.5.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.2.6
Das Integral von nach ist .
Schritt 6.2.2.7
Ersetze alle durch .
Schritt 6.2.3
Das Integral von nach ist .
Schritt 6.2.4
Fasse die Konstanten der Integration auf der rechten Seite als zusammen.
Schritt 6.3
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.1
Bringe alle Terme, die einen Logarithmus enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
Schritt 6.3.2
Nutze die Quotienteneigenschaft von Logarithmen, .
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
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 6.3.5.3
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.5.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.5.3.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.3.5.3.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.3.5.4
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.5.4.1
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 6.3.5.4.2
Entferne den Term mit dem absoluten Wert. Dies erzeugt ein auf der rechten Seite der Gleichung, da .
Schritt 6.3.5.4.3
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 6.3.5.4.4
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.3.5.4.5
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
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
Kombiniere Konstanten mit Plus oder Minus.
Schritt 7
Ersetze durch .
Schritt 8
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.1
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 8.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 8.2.1.2
Forme den Ausdruck um.