Analysis Beispiele

$(y^{2} - 1) x d x + (x^{2} + 3) y d y = 0$

Schritt 1

Subtrahiere $(y^{2} - 1) x d x$ von beiden Seiten der Gleichung.

$(x^{2} + 3) y d y = - (y^{2} - 1) x d x$

Schritt 2

Multipliziere beide Seiten mit $\frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)}$ .

$\frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)} ((x^{2} + 3) y) d y = \frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)} (- (y^{2} - 1) x) d x$

Schritt 3

Vereinfache.

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Schritt 3.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $x^{2} + 3$ .

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Schritt 3.1.1

Faktorisiere $x^{2} + 3$ aus $(x^{2} + 3) y$ heraus.

$\frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)} ((x^{2} + 3) (y)) d y = \frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)} (- (y^{2} - 1) x) d x$

Schritt 3.1.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)} ((x^{2} + 3) y) d y = \frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)} (- (y^{2} - 1) x) d x$

Schritt 3.1.3

Forme den Ausdruck um.

$\frac{1}{y^{2} - 1} y d y = \frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)} (- (y^{2} - 1) x) d x$

Schritt 3.2

Kombiniere $\frac{1}{y^{2} - 1}$ und $y$ .

$\frac{y}{y^{2} - 1} d y = \frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)} (- (y^{2} - 1) x) d x$

Schritt 3.3

Vereinfache den Nenner.

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Schritt 3.3.1

Schreibe $1$ als $1^{2}$ um.

$\frac{y}{y^{2} - 1^{2}} d y = \frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)} (- (y^{2} - 1) x) d x$

Schritt 3.3.2

Da beide Terme perfekte Quadrate sind, faktorisiere durch Anwendung der dritten binomischen Formel, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ , mit $a = y$ und $b = 1$ .

$\frac{y}{(y + 1) (y - 1)} d y = \frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)} (- (y^{2} - 1) x) d x$

Schritt 3.4

Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.

$\frac{y}{(y + 1) (y - 1)} d y = - \frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)} ((y^{2} - 1) x) d x$

Schritt 3.5

Kürze den gemeinsamen Faktor von $y^{2} - 1$ .

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Schritt 3.5.1

Bringe das führende Minuszeichen in $- \frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)}$ in den Zähler.

$\frac{y}{(y + 1) (y - 1)} d y = \frac{- 1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)} ((y^{2} - 1) x) d x$

Schritt 3.5.2

Faktorisiere $y^{2} - 1$ aus $(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)$ heraus.

$\frac{y}{(y + 1) (y - 1)} d y = \frac{- 1}{(y^{2} - 1) (x^{2} + 3)} ((y^{2} - 1) x) d x$

Schritt 3.5.3

Faktorisiere $y^{2} - 1$ aus $(y^{2} - 1) x$ heraus.

$\frac{y}{(y + 1) (y - 1)} d y = \frac{- 1}{(y^{2} - 1) (x^{2} + 3)} ((y^{2} - 1) (x)) d x$

Schritt 3.5.4

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{y}{(y + 1) (y - 1)} d y = \frac{- 1}{(y^{2} - 1) (x^{2} + 3)} ((y^{2} - 1) x) d x$

Schritt 3.5.5

Forme den Ausdruck um.

$\frac{y}{(y + 1) (y - 1)} d y = \frac{- 1}{x^{2} + 3} x d x$

Schritt 3.6

Kombiniere $\frac{- 1}{x^{2} + 3}$ und $x$ .

$\frac{y}{(y + 1) (y - 1)} d y = \frac{- x}{x^{2} + 3} d x$

Schritt 3.7

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$\frac{y}{(y + 1) (y - 1)} d y = - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Schritt 4

Integriere beide Seiten.

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Schritt 4.1

Integriere auf beiden Seiten.

$\int \frac{y}{(y + 1) (y - 1)} d y = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Schritt 4.2

Integriere die linke Seite.

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Schritt 4.2.1

Sei $u_{1} = (y + 1) (y - 1)$ . Dann ist $d u_{1} = 2 y d y$ , folglich $\frac{1}{2} d u_{1} = y d y$ . Forme um unter Verwendung von $u_{1}$ und $d$ $u_{1}$ .

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Schritt 4.2.1.1

Es sei $u_{1} = (y + 1) (y - 1)$ . Ermittle $\frac{d u_{1}}{d y}$ .

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Schritt 4.2.1.1.1

Differenziere $(y + 1) (y - 1)$ .

$\frac{d}{d y} [(y + 1) (y - 1)]$

Schritt 4.2.1.1.2

Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass $\frac{d}{d y} [f (y) g (y)]$ gleich $f (y) \frac{d}{d y} [g (y)] + g (y) \frac{d}{d y} [f (y)]$ ist mit $f (y) = y + 1$ und $g (y) = y - 1$ .

$(y + 1) \frac{d}{d y} [y - 1] + (y - 1) \frac{d}{d y} [y + 1]$

Schritt 4.2.1.1.3

Differenziere.

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Schritt 4.2.1.1.3.1

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $y - 1$ nach $y$ $\frac{d}{d y} [y] + \frac{d}{d y} [- 1]$ .

$(y + 1) (\frac{d}{d y} [y] + \frac{d}{d y} [- 1]) + (y - 1) \frac{d}{d y} [y + 1]$

Schritt 4.2.1.1.3.2

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d y} [y^{n}]$ gleich $n y^{n - 1}$ ist mit $n = 1$ .

$(y + 1) (1 + \frac{d}{d y} [- 1]) + (y - 1) \frac{d}{d y} [y + 1]$

Schritt 4.2.1.1.3.3

Da $- 1$ konstant bezüglich $y$ ist, ist die Ableitung von $- 1$ bezüglich $y$ gleich $0$ .

$(y + 1) (1 + 0) + (y - 1) \frac{d}{d y} [y + 1]$

Schritt 4.2.1.1.3.4

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 4.2.1.1.3.4.1

Addiere $1$ und $0$ .

$(y + 1) \cdot 1 + (y - 1) \frac{d}{d y} [y + 1]$

Schritt 4.2.1.1.3.4.2

Mutltipliziere $y + 1$ mit $1$ .

$y + 1 + (y - 1) \frac{d}{d y} [y + 1]$

Schritt 4.2.1.1.3.5

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $y + 1$ nach $y$ $\frac{d}{d y} [y] + \frac{d}{d y} [1]$ .

$y + 1 + (y - 1) (\frac{d}{d y} [y] + \frac{d}{d y} [1])$

Schritt 4.2.1.1.3.6

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d y} [y^{n}]$ gleich $n y^{n - 1}$ ist mit $n = 1$ .

$y + 1 + (y - 1) (1 + \frac{d}{d y} [1])$

Schritt 4.2.1.1.3.7

Da $1$ konstant bezüglich $y$ ist, ist die Ableitung von $1$ bezüglich $y$ gleich $0$ .

$y + 1 + (y - 1) (1 + 0)$

Schritt 4.2.1.1.3.8

Vereinfache durch Addieren von Termen.

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Schritt 4.2.1.1.3.8.1

Addiere $1$ und $0$ .

$y + 1 + (y - 1) \cdot 1$

Schritt 4.2.1.1.3.8.2

Mutltipliziere $y - 1$ mit $1$ .

$y + 1 + y - 1$

Schritt 4.2.1.1.3.8.3

Addiere $y$ und $y$ .

$2 y + 1 - 1$

Schritt 4.2.1.1.3.8.4

Vereinfache durch Substrahieren von Zahlen.

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Schritt 4.2.1.1.3.8.4.1

Subtrahiere $1$ von $1$ .

$2 y + 0$

Schritt 4.2.1.1.3.8.4.2

Addiere $2 y$ und $0$ .

$2 y$

Schritt 4.2.1.2

Schreibe die Aufgabe mithlfe von $u_{1}$ und $d u_{1}$ neu.

$\int \frac{1}{u_{1}} \cdot \frac{1}{2} d u_{1} = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Schritt 4.2.2

Vereinfache.

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Schritt 4.2.2.1

Mutltipliziere $\frac{1}{u_{1}}$ mit $\frac{1}{2}$ .

$\int \frac{1}{u_{1} \cdot 2} d u_{1} = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Schritt 4.2.2.2

Bringe $2$ auf die linke Seite von $u_{1}$ .

$\int \frac{1}{2 u_{1}} d u_{1} = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Schritt 4.2.3

Da $\frac{1}{2}$ konstant bezüglich $u_{1}$ ist, ziehe $\frac{1}{2}$ aus dem Integral.

$\frac{1}{2} \int \frac{1}{u_{1}} d u_{1} = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Schritt 4.2.4

Das Integral von $\frac{1}{u_{1}}$ nach $u_{1}$ ist $\ln (| u_{1} |)$ .

$\frac{1}{2} (\ln (| u_{1} |) + C_{1}) = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Schritt 4.2.5

Vereinfache.

$\frac{1}{2} \ln (| u_{1} |) + C_{1} = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Schritt 4.2.6

Ersetze alle $u_{1}$ durch $(y + 1) (y - 1)$ .

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Schritt 4.3

Integriere die rechte Seite.

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Schritt 4.3.1

Da $- 1$ konstant bezüglich $x$ ist, ziehe $- 1$ aus dem Integral.

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \int \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Schritt 4.3.2

Sei $u_{2} = x^{2} + 3$ . Dann ist $d u_{2} = 2 x d x$ , folglich $\frac{1}{2} d u_{2} = x d x$ . Forme um unter Verwendung von $u_{2}$ und $d$ $u_{2}$ .

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Schritt 4.3.2.1

Es sei $u_{2} = x^{2} + 3$ . Ermittle $\frac{d u_{2}}{d x}$ .

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Schritt 4.3.2.1.1

Differenziere $x^{2} + 3$ .

$\frac{d}{d x} [x^{2} + 3]$

Schritt 4.3.2.1.2

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $x^{2} + 3$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [3]$ .

$\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [3]$

Schritt 4.3.2.1.3

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 2$ .

$2 x + \frac{d}{d x} [3]$

Schritt 4.3.2.1.4

Da $3$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $3$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$2 x + 0$

Schritt 4.3.2.1.5

Addiere $2 x$ und $0$ .

$2 x$

Schritt 4.3.2.2

Schreibe die Aufgabe mithlfe von $u_{2}$ und $d u_{2}$ neu.

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \int \frac{1}{u_{2}} \cdot \frac{1}{2} d u_{2}$

Schritt 4.3.3

Vereinfache.

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Schritt 4.3.3.1

Mutltipliziere $\frac{1}{u_{2}}$ mit $\frac{1}{2}$ .

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \int \frac{1}{u_{2} \cdot 2} d u_{2}$

Schritt 4.3.3.2

Bringe $2$ auf die linke Seite von $u_{2}$ .

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \int \frac{1}{2 u_{2}} d u_{2}$

Schritt 4.3.4

Da $\frac{1}{2}$ konstant bezüglich $u_{2}$ ist, ziehe $\frac{1}{2}$ aus dem Integral.

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - (\frac{1}{2} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2})$

Schritt 4.3.5

Das Integral von $\frac{1}{u_{2}}$ nach $u_{2}$ ist $\ln (| u_{2} |)$ .

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \frac{1}{2} (\ln (| u_{2} |) + C_{2})$

Schritt 4.3.6

Vereinfache.

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \frac{1}{2} \ln (| u_{2} |) + C_{2}$

Schritt 4.3.7

Ersetze alle $u_{2}$ durch $x^{2} + 3$ .

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C_{2}$

Schritt 4.4

Fasse die Konstanten der Integration auf der rechten Seite als $C$ zusammen.

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) = - \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C$

Schritt 5

Löse nach $y$ auf.

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Schritt 5.1

Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit $2$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2

Vereinfache beide Seiten der Gleichung.

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Schritt 5.2.1

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 5.2.1.1

Vereinfache $2 (\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |))$ .

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Schritt 5.2.1.1.1

Multipliziere $(y + 1) (y - 1)$ aus unter Verwendung der FOIL-Methode.

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Schritt 5.2.1.1.1.1

Wende das Distributivgesetz an.

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y (y - 1) + 1 (y - 1) |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.1.1.1.2

Wende das Distributivgesetz an.

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y \cdot y + y \cdot - 1 + 1 (y - 1) |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.1.1.1.3

Wende das Distributivgesetz an.

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y \cdot y + y \cdot - 1 + 1 y + 1 \cdot - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.1.1.2

Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.

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Schritt 5.2.1.1.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 5.2.1.1.2.1.1

Mutltipliziere $y$ mit $y$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} + y \cdot - 1 + 1 y + 1 \cdot - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.1.1.2.1.2

Bringe $- 1$ auf die linke Seite von $y$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} - 1 \cdot y + 1 y + 1 \cdot - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.1.1.2.1.3

Schreibe $- 1 y$ als $- y$ um.

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} - y + 1 y + 1 \cdot - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.1.1.2.1.4

Mutltipliziere $y$ mit $1$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} - y + y + 1 \cdot - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.1.1.2.1.5

Mutltipliziere $- 1$ mit $1$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} - y + y - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.1.1.2.2

Addiere $- y$ und $y$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} + 0 - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.1.1.2.3

Addiere $y^{2}$ und $0$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.1.1.3

Kombiniere $\frac{1}{2}$ und $\ln (| y^{2} - 1 |)$ .

$2 \frac{\ln (| y^{2} - 1 |)}{2} = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.1.1.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 5.2.1.1.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$2 \frac{\ln (| y^{2} - 1 |)}{2} = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.1.1.4.2

Forme den Ausdruck um.

$\ln (| y^{2} - 1 |) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Schritt 5.2.2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 5.2.2.1

Vereinfache $2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$ .

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Schritt 5.2.2.1.1

Kombiniere $\ln (| x^{2} + 3 |)$ und $\frac{1}{2}$ .

$\ln (| y^{2} - 1 |) = 2 (- \frac{\ln (| x^{2} + 3 |)}{2} + C)$

Schritt 5.2.2.1.2

Um $C$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{2}{2}$ .

$\ln (| y^{2} - 1 |) = 2 (- \frac{\ln (| x^{2} + 3 |)}{2} + C \cdot \frac{2}{2})$

Schritt 5.2.2.1.3

Vereinfache Terme.

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Schritt 5.2.2.1.3.1

Kombiniere $C$ und $\frac{2}{2}$ .

$\ln (| y^{2} - 1 |) = 2 (- \frac{\ln (| x^{2} + 3 |)}{2} + \frac{C \cdot 2}{2})$

Schritt 5.2.2.1.3.2

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\ln (| y^{2} - 1 |) = 2 \frac{- \ln (| x^{2} + 3 |) + C \cdot 2}{2}$

Schritt 5.2.2.1.3.3

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 5.2.2.1.3.3.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\ln (| y^{2} - 1 |) = 2 \frac{- \ln (| x^{2} + 3 |) + C \cdot 2}{2}$

Schritt 5.2.2.1.3.3.2

Forme den Ausdruck um.

$\ln (| y^{2} - 1 |) = - \ln (| x^{2} + 3 |) + C \cdot 2$

Schritt 5.2.2.1.4

Bringe $2$ auf die linke Seite von $C$ .

$\ln (| y^{2} - 1 |) = - \ln (| x^{2} + 3 |) + 2 C$

Schritt 5.3

Bringe alle Terme, die einen Logarithmus enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.

$\ln (| y^{2} - 1 |) + \ln (| x^{2} + 3 |) = 2 C$

Schritt 5.4

Wende die Produktregel für Logarithmen an, $\log_{b} (x) + \log_{b} (y) = \log_{b} (x y)$ .

$\ln (| y^{2} - 1 | | x^{2} + 3 |) = 2 C$

Schritt 5.5

Um Absolutwerte zu multiplizieren, multipliziere die Terme innerhalb jedes Absolutwerts.

$\ln (| (y^{2} - 1) (x^{2} + 3) |) = 2 C$

Schritt 5.6

Multipliziere $(y^{2} - 1) (x^{2} + 3)$ aus unter Verwendung der FOIL-Methode.

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Schritt 5.6.1

Wende das Distributivgesetz an.

$\ln (| y^{2} (x^{2} + 3) - 1 (x^{2} + 3) |) = 2 C$

Schritt 5.6.2

Wende das Distributivgesetz an.

$\ln (| y^{2} x^{2} + y^{2} \cdot 3 - 1 (x^{2} + 3) |) = 2 C$

Schritt 5.6.3

Wende das Distributivgesetz an.

$\ln (| y^{2} x^{2} + y^{2} \cdot 3 - 1 x^{2} - 1 \cdot 3 |) = 2 C$

Schritt 5.7

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 5.7.1

Bringe $3$ auf die linke Seite von $y^{2}$ .

$\ln (| y^{2} x^{2} + 3 \cdot y^{2} - 1 x^{2} - 1 \cdot 3 |) = 2 C$

Schritt 5.7.2

Schreibe $- 1 x^{2}$ als $- x^{2}$ um.

$\ln (| y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 1 \cdot 3 |) = 2 C$

Schritt 5.7.3

Mutltipliziere $- 1$ mit $3$ .

$\ln (| y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 |) = 2 C$

Schritt 5.8

Um nach $y$ aufzulösen, schreibe die Gleichung mithilfe der Logarithmengesetze um.

$e^{\ln (| y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 |)} = e^{2 C}$

Schritt 5.9

Schreibe $\ln (| y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 |) = 2 C$ in eine Exponentialform indem du die Definition des Logarithmus verwendest. Wenn $x$ und $b$ positive reelle Zahlen sind und $b \neq 1$ ist, dann ist $\log_{b} (x) = y$ gleich $b^{y} = x$ .

$e^{2 C} = | y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 |$

Schritt 5.10

Löse nach $y$ auf.

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Schritt 5.10.1

Schreibe die Gleichung als $| y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 | = e^{2 C}$ um.

$| y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 | = e^{2 C}$

Schritt 5.10.2

Entferne den Term mit dem absoluten Wert. Dies erzeugt ein $\pm$ auf der rechten Seite der Gleichung, da $| x | = \pm x$ .

$y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 = \pm e^{2 C}$

Schritt 5.10.3

Bringe alle Terme, die nicht $y$ enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.

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Schritt 5.10.3.1

Addiere $x^{2}$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - 3 = \pm e^{2 C} + x^{2}$

Schritt 5.10.3.2

Addiere $3$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$y^{2} x^{2} + 3 y^{2} = \pm e^{2 C} + x^{2} + 3$

Schritt 5.10.4

Faktorisiere $y^{2}$ aus $y^{2} x^{2} + 3 y^{2}$ heraus.

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Schritt 5.10.4.1

Faktorisiere $y^{2}$ aus $y^{2} x^{2}$ heraus.

$y^{2} (x^{2}) + 3 y^{2} = \pm e^{2 C} + x^{2} + 3$

Schritt 5.10.4.2

Faktorisiere $y^{2}$ aus $3 y^{2}$ heraus.

$y^{2} (x^{2}) + y^{2} \cdot 3 = \pm e^{2 C} + x^{2} + 3$

Schritt 5.10.4.3

Faktorisiere $y^{2}$ aus $y^{2} (x^{2}) + y^{2} \cdot 3$ heraus.

$y^{2} (x^{2} + 3) = \pm e^{2 C} + x^{2} + 3$

Schritt 5.10.5

Teile jeden Ausdruck in $y^{2} (x^{2} + 3) = \pm e^{2 C} + x^{2} + 3$ durch $x^{2} + 3$ und vereinfache.

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Schritt 5.10.5.1

Teile jeden Ausdruck in $y^{2} (x^{2} + 3) = \pm e^{2 C} + x^{2} + 3$ durch $x^{2} + 3$ .

$\frac{y^{2} (x^{2} + 3)}{x^{2} + 3} = \frac{\pm e^{2 C}}{x^{2} + 3} + \frac{x^{2}}{x^{2} + 3} + \frac{3}{x^{2} + 3}$

Schritt 5.10.5.2

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 5.10.5.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $x^{2} + 3$ .

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Schritt 5.10.5.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{y^{2} (x^{2} + 3)}{x^{2} + 3} = \frac{\pm e^{2 C}}{x^{2} + 3} + \frac{x^{2}}{x^{2} + 3} + \frac{3}{x^{2} + 3}$

Schritt 5.10.5.2.1.2

Dividiere $y^{2}$ durch $1$ .

$y^{2} = \frac{\pm e^{2 C}}{x^{2} + 3} + \frac{x^{2}}{x^{2} + 3} + \frac{3}{x^{2} + 3}$

Schritt 5.10.5.3

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 5.10.5.3.1

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$y^{2} = \frac{\pm e^{2 C} + x^{2}}{x^{2} + 3} + \frac{3}{x^{2} + 3}$

Schritt 5.10.5.3.2

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$y^{2} = \frac{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}{x^{2} + 3}$

Schritt 5.10.6

Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.

$y = \pm \sqrt{\frac{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}{x^{2} + 3}}$

Schritt 5.10.7

Vereinfache $\pm \sqrt{\frac{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}{x^{2} + 3}}$ .

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Schritt 5.10.7.1

Schreibe $\sqrt{\frac{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}{x^{2} + 3}}$ als $\frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$ um.

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$

Schritt 5.10.7.2

Mutltipliziere $\frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$ mit $\frac{\sqrt{x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}} \cdot \frac{\sqrt{x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$

Schritt 5.10.7.3

Vereinige und vereinfache den Nenner.

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Schritt 5.10.7.3.1

Mutltipliziere $\frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$ mit $\frac{\sqrt{x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}$

Schritt 5.10.7.3.2

Potenziere $\sqrt{x^{2} + 3}$ mit $1$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{\sqrt{x^{2} + 3}}^{1} \sqrt{x^{2} + 3}}$

Schritt 5.10.7.3.3

Potenziere $\sqrt{x^{2} + 3}$ mit $1$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{\sqrt{x^{2} + 3}}^{1} {\sqrt{x^{2} + 3}}^{1}}$

Schritt 5.10.7.3.4

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{\sqrt{x^{2} + 3}}^{1 + 1}}$

Schritt 5.10.7.3.5

Addiere $1$ und $1$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{\sqrt{x^{2} + 3}}^{2}}$

Schritt 5.10.7.3.6

Schreibe ${\sqrt{x^{2} + 3}}^{2}$ als $x^{2} + 3$ um.

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Schritt 5.10.7.3.6.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{x^{2} + 3}$ als ${(x^{2} + 3)}^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{({(x^{2} + 3)}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

Schritt 5.10.7.3.6.2

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{(x^{2} + 3)}^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

Schritt 5.10.7.3.6.3

Kombiniere $\frac{1}{2}$ und $2$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{(x^{2} + 3)}^{\frac{2}{2}}}$

Schritt 5.10.7.3.6.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 5.10.7.3.6.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{(x^{2} + 3)}^{\frac{2}{2}}}$

Schritt 5.10.7.3.6.4.2

Forme den Ausdruck um.

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{(x^{2} + 3)}^{1}}$

Schritt 5.10.7.3.6.5

Vereinfache.

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{x^{2} + 3}$

Schritt 5.10.7.4

Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.

$y = \pm \frac{\sqrt{(\pm e^{2 C} + x^{2} + 3) (x^{2} + 3)}}{x^{2} + 3}$

Schritt 6

Vereinfache die Konstante der Integration.

$y = \pm \frac{\sqrt{(C + x^{2} + 3) (x^{2} + 3)}}{x^{2} + 3}$