Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. (dy)/(dx)=12/((2+3x)^2e^(2y)) , y(-2)=0
,
Schritt 1
Separiere die Variablen.
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Schritt 1.1
Ordne die Faktoren neu an.
Schritt 1.2
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 1.3
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.1
Kombinieren.
Schritt 1.3.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.3.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.3.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.4
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
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
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Schritt 2.2.1.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 2.2.1.1.1
Differenziere .
Schritt 2.2.1.1.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.2.1.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.1.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.1.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 2.2.2
Kombiniere und .
Schritt 2.2.3
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.2.4
Das Integral von nach ist .
Schritt 2.2.5
Vereinfache.
Schritt 2.2.6
Ersetze alle durch .
Schritt 2.3
Integriere die rechte Seite.
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Schritt 2.3.1
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.3.2
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
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Schritt 2.3.2.1
Es sei . Ermittle .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.3.2.1.1
Differenziere .
Schritt 2.3.2.1.2
Differenziere.
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Schritt 2.3.2.1.2.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.3.2.1.2.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.3.2.1.3
Berechne .
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Schritt 2.3.2.1.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3.2.1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.2.1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.2.1.4
Addiere und .
Schritt 2.3.2.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 2.3.3
Vereinfache.
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Schritt 2.3.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.3.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.3.4
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 2.3.5
Vereinfache den Ausdruck.
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Schritt 2.3.5.1
Vereinfache.
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Schritt 2.3.5.1.1
Kombiniere und .
Schritt 2.3.5.1.2
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
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Schritt 2.3.5.1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.3.5.1.2.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 2.3.5.1.2.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.3.5.1.2.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.3.5.1.2.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.3.5.1.2.2.4
Dividiere durch .
Schritt 2.3.5.2
Wende die grundlegenden Potenzregeln an.
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Schritt 2.3.5.2.1
Bringe aus dem Nenner durch Potenzieren mit .
Schritt 2.3.5.2.2
Multipliziere die Exponenten in .
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Schritt 2.3.5.2.2.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 2.3.5.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.6
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 2.3.7
Vereinfache.
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Schritt 2.3.7.1
Schreibe als um.
Schritt 2.3.7.2
Vereinfache.
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Schritt 2.3.7.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.7.2.2
Kombiniere und .
Schritt 2.3.7.2.3
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.3.8
Ersetze alle durch .
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
Kombiniere und .
Schritt 3.2.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 3.2.1.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.2.1.1.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 3.2.2.1
Vereinfache .
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Schritt 3.2.2.1.1
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 3.2.2.1.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.2.2.1.3
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 3.2.2.1.3.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.2.2.1.3.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.2.2.1.3.3
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.2.2.1.4
Vereinfache Terme.
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Schritt 3.2.2.1.4.1
Kombiniere und .
Schritt 3.2.2.1.4.2
Schreibe als um.
Schritt 3.2.2.1.4.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.2.2.1.4.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.2.2.1.4.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.2.2.1.4.6
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.2.2.1.4.7
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.3
Berechne von beiden Seiten der Gleichung den natürlichen Logarithmus, um die Variable vom Exponenten zu entfernen.
Schritt 3.4
Multipliziere die linke Seite aus.
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Schritt 3.4.1
Zerlege durch Herausziehen von aus dem Logarithmus.
Schritt 3.4.2
Der natürliche Logarithmus von ist .
Schritt 3.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.5
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 3.5.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.5.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 3.5.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 3.5.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.5.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 4
Vereinfache die Konstante der Integration.
Schritt 5
Verwende die Anfangsbedingung um die Werte für zu finden indem für und für in ersetzt wird.
Schritt 6
Löse nach auf.
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Schritt 6.1
Setze den Zähler gleich Null.
Schritt 6.2
Löse die Gleichung nach auf.
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Schritt 6.2.1
Um nach aufzulösen, schreibe die Gleichung mithilfe der Logarithmengesetze um.
Schritt 6.2.2
Schreibe in eine Exponentialform indem du die Definition des Logarithmus verwendest. Wenn und positive reelle Zahlen sind und ist, dann ist gleich .
Schritt 6.2.3
Löse nach auf.
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Schritt 6.2.3.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 6.2.3.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.3.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.2.3.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.3.2.2.1
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 6.2.3.2.2.1.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 6.2.3.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 6.2.3.2.2.1.3
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.3.2.2.1.3.1
Stelle die Terme um.
Schritt 6.2.3.2.2.1.3.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.3.2.2.1.3.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.2.3.2.2.1.3.2.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.2.3.2.2.1.3.2.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.2.3.2.2.1.3.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.2.3.2.2.1.3.2.5
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.2.3.2.2.2
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.3.2.2.2.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 6.2.3.2.2.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 6.2.3.2.2.3
Vereinfache den Nenner.
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Schritt 6.2.3.2.2.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.3.2.2.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 6.2.3.2.2.4
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 6.2.3.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 6.2.3.2.3.1
Bringe die negative Eins aus dem Nenner von .
Schritt 6.2.3.2.3.2
Schreibe als um.
Schritt 6.2.3.2.3.3
Alles, was mit potenziert wird, ist .
Schritt 6.2.3.2.3.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.3.3
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 6.2.3.4
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.3.4.1
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.3.4.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.3.4.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.2.3.4.1.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.2.3.4.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.3.4.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 7
Setze für in ein und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.1
Ersetze durch .
Schritt 7.2
Schreibe als um.
Schritt 7.3
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 7.4
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
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Schritt 7.4.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 7.4.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 7.4.3
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 7.5
Schreibe als um.
Schritt 7.6
Berechne den Exponenten.
Schritt 7.7
Schreibe als um.
Schritt 7.8
Kombiniere und .