Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. (dy)/(dx)=2*x-3*y+1
Schritt 1
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 2
Der Integrationsfaktor ist definiert durch die Formel , wobei gilt.
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Schritt 2.1
Stelle das Integral auf.
Schritt 2.2
Wende die Konstantenregel an.
Schritt 2.3
Entferne die Konstante der Integration.
Schritt 3
Multipliziere jeden Ausdruck mit .
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Schritt 3.1
Multipliziere jeden Ausdruck mit .
Schritt 3.2
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.3
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 3.3.1
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.4
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 4
Schreibe die linke Seite als ein Ergebnis der Produktdifferenzierung.
Schritt 5
Integriere auf beiden Seiten.
Schritt 6
Integriere die linke Seite.
Schritt 7
Integriere die rechte Seite.
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Schritt 7.1
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
Schritt 7.2
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 7.3
Integriere partiell durch Anwendung der Formel , mit und .
Schritt 7.4
Vereinfache.
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Schritt 7.4.1
Kombiniere und .
Schritt 7.4.2
Kombiniere und .
Schritt 7.4.3
Kombiniere und .
Schritt 7.5
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 7.6
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
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Schritt 7.6.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 7.6.1.1
Differenziere .
Schritt 7.6.1.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 7.6.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 7.6.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.6.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 7.7
Kombiniere und .
Schritt 7.8
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 7.9
Vereinfache.
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Schritt 7.9.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.9.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.10
Das Integral von nach ist .
Schritt 7.11
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
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Schritt 7.11.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 7.11.1.1
Differenziere .
Schritt 7.11.1.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 7.11.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 7.11.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.11.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 7.12
Kombiniere und .
Schritt 7.13
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 7.14
Das Integral von nach ist .
Schritt 7.15
Vereinfache.
Schritt 7.16
Setze für jede eingesetzte Integrationsvariable neu ein.
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Schritt 7.16.1
Ersetze alle durch .
Schritt 7.16.2
Ersetze alle durch .
Schritt 8
Löse nach auf.
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Schritt 8.1
Vereinfache.
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Schritt 8.1.1
Kombiniere und .
Schritt 8.1.2
Entferne die Klammern.
Schritt 8.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 8.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 8.2.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 8.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 8.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 8.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 8.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 8.2.3.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 8.2.3.2
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 8.2.3.2.1
Multipliziere .
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Schritt 8.2.3.2.1.1
Kombiniere und .
Schritt 8.2.3.2.1.2
Kombiniere und .
Schritt 8.2.3.2.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 8.2.3.2.3
Kombiniere und .
Schritt 8.2.3.2.4
Multipliziere .
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Schritt 8.2.3.2.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.3.2.4.2
Kombiniere und .
Schritt 8.2.3.2.5
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 8.2.3.2.6
Kombiniere und .
Schritt 8.2.3.3
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 8.2.3.4
Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von , indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von multiplizierst.
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Schritt 8.2.3.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.3.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.3.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 8.2.3.6
Addiere und .
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Schritt 8.2.3.6.1
Stelle und um.
Schritt 8.2.3.6.2
Addiere und .
Schritt 8.2.3.7
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 8.2.3.7.1
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 8.2.3.7.2
Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von , indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von multiplizierst.
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Schritt 8.2.3.7.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.3.7.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.3.7.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 8.2.3.7.4
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 8.2.3.7.4.1
Faktorisiere aus heraus.
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Schritt 8.2.3.7.4.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 8.2.3.7.4.1.2
Multipliziere mit .
Schritt 8.2.3.7.4.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 8.2.3.7.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.3.7.5
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 8.2.3.7.6
Kombiniere und .
Schritt 8.2.3.7.7
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 8.2.3.7.8
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 8.2.3.7.8.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 8.2.3.7.8.2
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 8.2.3.7.8.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.3.7.8.4
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 8.2.3.8
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 8.2.3.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.3.10
Stelle die Faktoren in um.