Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. (dy)/(dx)=(y^2+x^2)/(2x^2)
Schritt 1
Schreibe die Differentialgleichung als eine Funktion von um.
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Schritt 1.1
Spalte auf und vereinfache.
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Schritt 1.1.1
Zerlege den Bruch in zwei Brüche.
Schritt 1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.2
Klammere von aus.
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Schritt 1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.2.2
Stelle und um.
Schritt 1.3
Klammere von aus.
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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.
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Schritt 6.1.1
Löse nach auf.
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Schritt 6.1.1.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 6.1.1.1.1
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
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Schritt 6.1.1.1.1.1
Bewege .
Schritt 6.1.1.1.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.1.1.2
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.
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Schritt 6.1.1.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.1.1.3.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 6.1.1.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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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.
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Schritt 6.1.1.3.3.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 6.1.1.3.3.1.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 6.1.1.3.3.1.2
Kombinieren.
Schritt 6.1.1.3.3.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.1.3.3.1.4
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 6.1.1.3.3.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.1.3.3.1.6
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 6.1.2
Faktorisiere.
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Schritt 6.1.2.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.1.2.2
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 6.1.2.3
Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von , indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von multiplizierst.
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Schritt 6.1.2.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.2.3.2
Stelle die Faktoren von um.
Schritt 6.1.2.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.1.2.5
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 6.1.2.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.2.5.2
Stelle die Terme um.
Schritt 6.1.2.5.3
Faktorisiere unter Verwendung der binomischen Formeln.
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Schritt 6.1.2.5.3.1
Schreibe als um.
Schritt 6.1.2.5.3.2
Überprüfe, ob der mittlere Term das Zweifache des Produkts der Zahlen ist, die im ersten Term und im dritten Term quadriert werden.
Schritt 6.1.2.5.3.3
Schreibe das Polynom neu.
Schritt 6.1.2.5.3.4
Faktorisiere mithilfe der trinomischen Formel für das perfekte Quadrat , wobei und .
Schritt 6.1.3
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 6.1.4
Vereinfache.
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Schritt 6.1.4.1
Kombinieren.
Schritt 6.1.4.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 6.1.4.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.1.4.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.1.5
Schreibe die Gleichung um.
Schritt 6.2
Integriere beide Seiten.
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Schritt 6.2.1
Integriere auf beiden Seiten.
Schritt 6.2.2
Integriere die linke Seite.
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Schritt 6.2.2.1
Sei . Dann ist . Forme um unter Vewendung von und .
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Schritt 6.2.2.1.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 6.2.2.1.1.1
Differenziere .
Schritt 6.2.2.1.1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 6.2.2.1.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.2.2.1.1.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 6.2.2.1.1.5
Addiere und .
Schritt 6.2.2.1.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 6.2.2.2
Wende die grundlegenden Potenzregeln an.
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Schritt 6.2.2.2.1
Bringe aus dem Nenner durch Potenzieren mit .
Schritt 6.2.2.2.2
Multipliziere die Exponenten in .
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Schritt 6.2.2.2.2.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 6.2.2.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.2.3
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 6.2.2.4
Schreibe als um.
Schritt 6.2.2.5
Ersetze alle durch .
Schritt 6.2.3
Integriere die rechte Seite.
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Schritt 6.2.3.1
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 6.2.3.2
Das Integral von nach ist .
Schritt 6.2.3.3
Vereinfache.
Schritt 6.2.4
Fasse die Konstanten der Integration auf der rechten Seite als zusammen.
Schritt 6.3
Löse nach auf.
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Schritt 6.3.1
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 6.3.2
Finde den Hauptnenner der Terme in der Gleichung.
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Schritt 6.3.2.1
Den Hauptnenner einer Liste von Werten zu bestimmen, ist das gleiche wie das kgV der Nenner dieser Werte zu bestimmen.
Schritt 6.3.2.2
Entferne die Klammern.
Schritt 6.3.2.3
Das kleinste gemeinsame Vielfache eines beliebigen Ausdrucks ist der Ausdruck.
Schritt 6.3.3
Multipliziere jeden Term in mit um die Brüche zu eliminieren.
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Schritt 6.3.3.1
Multipliziere jeden Term in mit .
Schritt 6.3.3.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 6.3.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.3.2.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 6.3.3.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.3.3.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.3.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 6.3.3.3.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 6.3.3.3.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 6.3.3.3.1.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 6.3.3.3.1.3
Schreibe als um.
Schritt 6.3.3.3.1.4
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 6.3.3.3.1.5
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 6.3.3.3.1.6
Schreibe als um.
Schritt 6.3.3.3.2
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 6.3.4
Löse die Gleichung.
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Schritt 6.3.4.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 6.3.4.2
Bringe alle Terme, die einen Logarithmus enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
Schritt 6.3.4.3
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.3.4.4
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.3.4.5
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.4.5.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.3.4.5.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.3.4.6
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.4.6.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.3.4.6.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.4.6.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.4.6.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.3.4.6.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 6.3.4.6.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.4.6.3.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 6.3.4.6.3.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.3.4.6.3.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.4
Vereinfache die Konstante der Integration.
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.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.1
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 8.2.1.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 8.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.2.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.2.1.1.1
Stelle die Terme um.
Schritt 8.2.2.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 8.2.2.1.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 8.2.2.1.2
Mutltipliziere mit .