Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
; where
Schritt 1
Schritt 1.1
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.3
Schreibe die Gleichung um.
Schritt 2
Schritt 2.1
Integriere auf beiden Seiten.
Schritt 2.2
Integriere die linke Seite.
Schritt 2.2.1
Schreibe den Bruch mithilfe der Teilbruchzerlegung.
Schritt 2.2.1.1
Zerlege den Bruch und multipliziere mit dem gemeinsamen Nenner durch.
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
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 2.2.1.1.3
Multipliziere jeden Bruch in der Gleichung mit dem Nenner des ursprünglichen Ausdrucks. In diesem Fall ist der Nenner gleich .
Schritt 2.2.1.1.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.2.1.1.5.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.2.1.1.5.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.2.1.1.6
Vereinfache jeden Term.
Schritt 2.2.1.1.6.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.2.1.1.6.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.2.1.1.6.1.2
Dividiere durch .
Schritt 2.2.1.1.6.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.2.1.1.6.3
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.2.1.1.6.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.2.1.1.6.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.2.1.1.6.4.2
Dividiere durch .
Schritt 2.2.1.1.6.5
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.2.1.1.6.6
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.2.1.1.7
Bewege .
Schritt 2.2.1.2
Schreibe Gleichungen für die Teilbruchvariablen und benutze sie, um ein Gleichungssystem aufzustellen.
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.
Schritt 2.2.1.3.1
Löse in nach auf.
Schritt 2.2.1.3.1.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 2.2.1.3.1.2
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 2.2.1.3.2
Ersetze alle Vorkommen von durch in jeder Gleichung.
Schritt 2.2.1.3.2.1
Ersetze alle in durch .
Schritt 2.2.1.3.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 2.2.1.3.2.2.1
Vereinfache .
Schritt 2.2.1.3.2.2.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.1.3.2.2.1.2
Addiere und .
Schritt 2.2.1.3.3
Löse in nach auf.
Schritt 2.2.1.3.3.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 2.2.1.3.3.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 2.2.1.3.3.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 2.2.1.3.3.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 2.2.1.3.3.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.2.1.3.3.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.2.1.3.3.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 2.2.1.3.4
Ersetze alle Vorkommen von durch in jeder Gleichung.
Schritt 2.2.1.3.4.1
Ersetze alle in durch .
Schritt 2.2.1.3.4.2
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 2.2.1.3.4.2.1
Multipliziere mit .
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
Vereinfache.
Schritt 2.2.1.5.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 2.2.1.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.1.5.3
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.2.1.5.4
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 2.2.1.5.5
Mutltipliziere mit .
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
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.2.5
Sei . Dann ist . Forme um unter Vewendung von und .
Schritt 2.2.5.1
Es sei . Ermittle .
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
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.2.8
Sei . Dann ist . Forme um unter Vewendung von und .
Schritt 2.2.8.1
Es sei . Ermittle .
Schritt 2.2.8.1.1
Differenziere .
Schritt 2.2.8.1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2.8.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.8.1.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.2.8.1.5
Addiere und .
Schritt 2.2.8.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 2.2.9
Das Integral von nach ist .
Schritt 2.2.10
Vereinfache.
Schritt 2.2.11
Setze für jede eingesetzte Integrationsvariable neu ein.
Schritt 2.2.11.1
Ersetze alle durch .
Schritt 2.2.11.2
Ersetze alle durch .
Schritt 2.3
Wende die Konstantenregel an.
Schritt 2.4
Fasse die Konstanten der Integration auf der rechten Seite als zusammen.
Schritt 3
Schritt 3.1
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.1.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.1.1.1
Kombiniere und .
Schritt 3.1.1.2
Kombiniere und .
Schritt 3.2
Multipliziere jeden Term in mit um die Brüche zu eliminieren.
Schritt 3.2.1
Multipliziere jeden Term in mit .
Schritt 3.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.2.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.2.2.1.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 3.2.2.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.2.2.1.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.2.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.2.2.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.2.2.1.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 3.2.3.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.2.3.1.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.2.3.1.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.3
Um nach aufzulösen, schreibe die Gleichung mithilfe der Logarithmengesetze um.
Schritt 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 3.5
Löse nach auf.
Schritt 3.5.1
Berechne von beiden Seiten der Gleichung den natürlichen Logarithmus, um die Variable vom Exponenten zu entfernen.
Schritt 3.5.2
Multipliziere die linke Seite aus.
Schritt 3.5.2.1
Zerlege durch Herausziehen von aus dem Logarithmus.
Schritt 3.5.2.2
Der natürliche Logarithmus von ist .
Schritt 3.5.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.5.3
Bringe alle Terme, die einen Logarithmus enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
Schritt 3.5.4
Nutze die Quotienteneigenschaft von Logarithmen, .
Schritt 3.5.5
Um nach aufzulösen, schreibe die Gleichung mithilfe der Logarithmengesetze um.
Schritt 3.5.6
Schreibe in eine Exponentialform indem du die Definition des Logarithmus verwendest. Wenn und positive reelle Zahlen sind und ist, dann ist gleich .
Schritt 3.5.7
Löse nach auf.
Schritt 3.5.7.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 3.5.7.2
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 3.5.7.3
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.5.7.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.5.7.3.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.5.7.3.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.5.7.4
Löse nach auf.
Schritt 3.5.7.4.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 3.5.7.4.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 3.5.7.4.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.5.7.4.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.5.7.4.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.5.7.4.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.5.7.4.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.5.7.4.3
Schreibe die Betragsgleichung als vier Gleichungen ohne Absolutwerte.
Schritt 3.5.7.4.4
Nach dem Vereinfachen gibt es nur zwei eindeutige Gleichungen, die gelöst werden müssen.
Schritt 3.5.7.4.5
Löse nach auf.
Schritt 3.5.7.4.5.1
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 3.5.7.4.5.2
Vereinfache.
Schritt 3.5.7.4.5.2.1
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.5.7.4.5.2.1.1
Vereinfache .
Schritt 3.5.7.4.5.2.1.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.5.7.4.5.2.1.1.2
Vereinfache durch Vertauschen.
Schritt 3.5.7.4.5.2.1.1.2.1
Stelle und um.
Schritt 3.5.7.4.5.2.1.1.2.2
Stelle und um.
Schritt 3.5.7.4.5.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 3.5.7.4.5.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.5.7.4.5.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.5.7.4.5.2.2.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.5.7.4.5.3
Löse nach auf.
Schritt 3.5.7.4.5.3.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 3.5.7.4.5.3.2
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 3.5.7.4.5.3.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.5.7.4.5.3.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.5.7.4.5.3.3.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.5.7.4.5.3.3.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.5.7.4.5.3.4
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 3.5.7.4.5.3.4.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.5.7.4.5.3.4.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.5.7.4.5.3.4.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.5.7.4.5.3.4.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.5.7.4.5.3.4.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.5.7.4.5.3.4.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 3.5.7.4.5.3.4.3.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.5.7.4.6
Löse nach auf.
Schritt 3.5.7.4.6.1
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 3.5.7.4.6.2
Vereinfache.
Schritt 3.5.7.4.6.2.1
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.5.7.4.6.2.1.1
Vereinfache .
Schritt 3.5.7.4.6.2.1.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.5.7.4.6.2.1.1.2
Vereinfache durch Vertauschen.
Schritt 3.5.7.4.6.2.1.1.2.1
Stelle und um.
Schritt 3.5.7.4.6.2.1.1.2.2
Stelle und um.
Schritt 3.5.7.4.6.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 3.5.7.4.6.2.2.1
Vereinfache .
Schritt 3.5.7.4.6.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.5.7.4.6.2.2.1.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 3.5.7.4.6.2.2.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.5.7.4.6.2.2.1.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.5.7.4.6.2.2.1.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.5.7.4.6.2.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.5.7.4.6.3
Löse nach auf.
Schritt 3.5.7.4.6.3.1
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 3.5.7.4.6.3.2
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 3.5.7.4.6.3.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.5.7.4.6.3.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.5.7.4.6.3.3.2
Potenziere mit .
Schritt 3.5.7.4.6.3.3.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.5.7.4.6.3.3.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.5.7.4.6.3.4
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 3.5.7.4.6.3.4.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.5.7.4.6.3.4.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.5.7.4.6.3.4.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.5.7.4.6.3.4.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.5.7.4.6.3.4.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.5.7.4.6.3.4.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 3.5.7.4.6.3.4.3.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.5.7.4.6.3.4.3.2
Schreibe als um.
Schritt 3.5.7.4.6.3.4.3.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.5.7.4.6.3.4.3.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.5.7.4.6.3.4.3.5
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.5.7.4.7
Liste alle Lösungen auf.
Schritt 4
Schritt 4.1
Vereinfache die Konstante der Integration.
Schritt 4.2
Stelle die Terme um.
Schritt 4.3
Schreibe als um.
Schritt 4.4
Stelle und um.
Schritt 4.5
Stelle die Terme um.
Schritt 4.6
Schreibe als um.
Schritt 4.7
Stelle und um.
Schritt 4.8
Stelle die Terme um.
Schritt 4.9
Schreibe als um.
Schritt 4.10
Stelle und um.
Schritt 4.11
Stelle die Terme um.
Schritt 4.12
Schreibe als um.
Schritt 4.13
Stelle und um.
Schritt 5
Da positiv in der Anfangsbedingung ist, betrachte nur um zu finden. Ersetze für und für .
Schritt 6
Schritt 6.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 6.2
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 6.3
Vereinfache.
Schritt 6.3.1
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 6.3.1.1
Vereinfache .
Schritt 6.3.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 6.3.1.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.3.1.1.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.3.1.1.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 6.3.1.1.2.1
Bewege .
Schritt 6.3.1.1.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 6.3.1.1.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.1.1.2.4
Addiere und .
Schritt 6.3.2
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 6.3.2.1
Vereinfache .
Schritt 6.3.2.1.1
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 6.3.2.1.1.1
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 6.3.2.1.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.2.1.1.3
Addiere und .
Schritt 6.3.2.1.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 6.3.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.4
Löse nach auf.
Schritt 6.4.1
Bringe alle Terme, die enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
Schritt 6.4.1.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.4.1.2
Subtrahiere von .
Schritt 6.4.2
Bringe alle Terme, die nicht enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.
Schritt 6.4.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.4.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 6.4.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 6.4.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.4.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 6.4.3.2.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 6.4.3.2.2
Dividiere durch .
Schritt 6.4.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 6.4.3.3.1
Dividiere durch .
Schritt 6.4.4
Berechne von beiden Seiten der Gleichung den natürlichen Logarithmus, um die Variable vom Exponenten zu entfernen.
Schritt 6.4.5
Multipliziere die linke Seite aus.
Schritt 6.4.5.1
Zerlege durch Herausziehen von aus dem Logarithmus.
Schritt 6.4.5.2
Der natürliche Logarithmus von ist .
Schritt 6.4.5.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 7
Schritt 7.1
Ersetze durch .
Schritt 7.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 7.2.1
Bewege .
Schritt 7.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 7.3
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.