Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. x(dv)/(dx)=(1-4v^2)/(3v)
Schritt 1
Separiere die Variablen.
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Schritt 1.1
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 1.1.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 1.1.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 1.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.1.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 1.1.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 1.1.3.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 1.1.3.2
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 1.1.3.2.1
Schreibe als um.
Schritt 1.1.3.2.2
Schreibe als um.
Schritt 1.1.3.2.3
Da beide Terme perfekte Quadrate sind, faktorisiere durch Anwendung der dritten binomischen Formel, , mit und .
Schritt 1.1.3.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2
Ordne die Faktoren neu an.
Schritt 1.3
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 1.4
Vereinfache.
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Schritt 1.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.4.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.4.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.4.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.4.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.4.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.4.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.4.3.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.5
Schreibe die Gleichung um.
Schritt 2
Integriere beide Seiten.
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Schritt 2.1
Integriere auf beiden Seiten.
Schritt 2.2
Integriere die linke Seite.
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Schritt 2.2.1
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.2.2
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
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Schritt 2.2.2.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 2.2.2.1.1
Differenziere .
Schritt 2.2.2.1.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 2.2.2.1.3
Differenziere.
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Schritt 2.2.2.1.3.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2.2.1.3.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.2.2.1.3.3
Addiere und .
Schritt 2.2.2.1.3.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.2.2.1.3.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.2.1.3.6
Vereinfache den Ausdruck.
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Schritt 2.2.2.1.3.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.2.1.3.6.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.2.2.1.3.7
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2.2.1.3.8
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.2.2.1.3.9
Addiere und .
Schritt 2.2.2.1.3.10
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.2.2.1.3.11
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.2.2.1.3.12
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.2.1.3.13
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.2.1.4
Vereinfache.
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Schritt 2.2.2.1.4.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.2.2.1.4.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.2.2.1.4.3
Vereine die Terme
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Schritt 2.2.2.1.4.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.2.1.4.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.2.1.4.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.2.1.4.3.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.2.1.4.3.5
Addiere und .
Schritt 2.2.2.1.4.3.6
Addiere und .
Schritt 2.2.2.1.4.3.7
Subtrahiere von .
Schritt 2.2.2.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 2.2.3
Vereinfache.
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Schritt 2.2.3.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.2.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.3.3
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.2.4
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.6
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.2.7
Vereinfache.
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Schritt 2.2.7.1
Kombiniere und .
Schritt 2.2.7.2
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.2.8
Das Integral von nach ist .
Schritt 2.2.9
Vereinfache.
Schritt 2.2.10
Ersetze alle durch .
Schritt 2.3
Das Integral von nach ist .
Schritt 2.4
Fasse die Konstanten der Integration auf der rechten Seite als zusammen.
Schritt 3
Löse nach auf.
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Schritt 3.1
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 3.2
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
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Schritt 3.2.1
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 3.2.1.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.1.1.1
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
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Schritt 3.2.1.1.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.2.1.1.1.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.2.1.1.1.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.2.1.1.2
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
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Schritt 3.2.1.1.2.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 3.2.1.1.2.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.1.1.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.1.1.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.1.1.2.1.4
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.2.1.1.2.1.5
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.1.1.2.1.5.1
Bewege .
Schritt 3.2.1.1.2.1.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.1.1.2.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.1.1.2.2
Addiere und .
Schritt 3.2.1.1.2.3
Addiere und .
Schritt 3.2.1.1.3
Kombiniere und .
Schritt 3.2.1.1.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 3.2.1.1.4.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 3.2.1.1.4.2
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 3.2.1.1.4.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.2.1.1.4.4
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.2.1.1.4.5
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.2.1.1.5
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.1.1.5.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.2.1.1.5.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.2.1.1.5.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.2.1.1.6
Multipliziere.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.1.1.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.1.1.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.2.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.2.1.1
Vereinfache Terme.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.2.1.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.2.2.1.1.2
Kombiniere und .
Schritt 3.2.2.1.1.3
Kombiniere und .
Schritt 3.2.2.1.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.2.1.2.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.2.2.1.2.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.3
Multipliziere jeden Term in mit um die Brüche zu eliminieren.
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Schritt 3.3.1
Multipliziere jeden Term in mit .
Schritt 3.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.3.2.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.3.3.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.3.3.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.3.3.1.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 3.3.3.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.3.3.1.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.3.3.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.3.3.1.2.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 3.3.3.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.3.3.1.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.4
Bringe alle Terme, die einen Logarithmus enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
Schritt 3.5
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 3.5.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.5.1.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.5.1.1.1
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 3.5.1.1.2
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 3.5.1.1.3
Entferne den Absolutwert in , da Exponentation mit geradzahligen Potenzen immer in positiven Werten resultiert.
Schritt 3.5.1.2
Wende die Produktregel für Logarithmen an, .
Schritt 3.5.1.3
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 3.6
Um nach aufzulösen, schreibe die Gleichung mithilfe der Logarithmengesetze um.
Schritt 3.7
Schreibe in eine Exponentialform indem du die Definition des Logarithmus verwendest. Wenn und positive reelle Zahlen sind und ist, dann ist gleich .
Schritt 3.8
Löse nach auf.
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Schritt 3.8.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 3.8.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.8.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.8.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.8.3
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 3.8.4
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.4.1
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.4.1.1
Faktorisiere die perfekte Potenz aus heraus.
Schritt 3.8.4.1.2
Faktorisiere die perfekte Potenz aus heraus.
Schritt 3.8.4.1.3
Ordne den Bruch um.
Schritt 3.8.4.2
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 3.8.4.3
Schreibe als um.
Schritt 3.8.4.4
Kombinieren.
Schritt 3.8.4.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.8.4.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.8.4.7
Vereinige und vereinfache den Nenner.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.4.7.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.8.4.7.2
Bewege .
Schritt 3.8.4.7.3
Potenziere mit .
Schritt 3.8.4.7.4
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.8.4.7.5
Addiere und .
Schritt 3.8.4.7.6
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.4.7.6.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 3.8.4.7.6.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 3.8.4.7.6.3
Kombiniere und .
Schritt 3.8.4.7.6.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.8.4.7.6.5
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.4.7.6.5.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.8.4.7.6.5.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.4.7.6.5.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.8.4.7.6.5.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.8.4.7.6.5.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.8.4.7.6.5.2.4
Dividiere durch .
Schritt 3.8.4.8
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.4.8.1
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.8.4.8.2
Addiere und .
Schritt 3.8.4.9
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.4.9.1
Schreibe als um.
Schritt 3.8.4.9.2
Multipliziere die Exponenten in .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.4.9.2.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 3.8.4.9.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.8.4.9.3
Faktorisiere aus.
Schritt 3.8.4.9.4
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 3.8.4.9.5
Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.
Schritt 3.8.4.10
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.4.10.1
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.4.10.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.8.4.10.1.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.4.10.1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.8.4.10.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.8.4.10.1.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.8.4.10.2
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 3.8.5
Entferne den Term mit dem absoluten Wert. Dies erzeugt ein auf der rechten Seite der Gleichung, da .
Schritt 3.8.6
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 3.8.7
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.7.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.8.7.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.7.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.7.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.8.7.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.8.7.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.7.3.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.7.3.1.1
Vereinfache .
Schritt 3.8.7.3.1.2
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 3.8.8
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 3.8.9
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.9.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.8.9.2
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.9.2.1
Faktorisiere die perfekte Potenz aus heraus.
Schritt 3.8.9.2.2
Faktorisiere die perfekte Potenz aus heraus.
Schritt 3.8.9.2.3
Ordne den Bruch um.
Schritt 3.8.9.3
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 3.8.9.4
Kombiniere und .
Schritt 4
Vereinfache die Konstante der Integration.