Analysis Beispiele

Löse die Differntialgleichung. 2y(x^2+1)dx+((x^3)/3+x)dy=0
Schritt 1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 2
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 3
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.2
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.3
Vereinfache den Nenner.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.3.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.3.1.2
Potenziere mit .
Schritt 3.3.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.3.1.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.3.2
Schreibe als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.3.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.3.4
Kombiniere Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.3.4.1
Kombiniere und .
Schritt 3.3.4.2
Kombiniere und .
Schritt 3.4
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.6
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.6.1
Kombiniere und .
Schritt 3.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.7
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.7.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.7.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.7.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.8
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.9
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.10
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.10.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 3.10.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.10.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.10.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.11
Kombiniere und .
Schritt 3.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.13
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.14
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 3.15
Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von , indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von multiplizierst.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.15.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.15.2
Stelle die Faktoren von um.
Schritt 3.16
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.17
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.17.1
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.17.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.17.2.1
Bewege .
Schritt 3.17.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.18
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.19
Schreibe als um.
Schritt 3.20
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.21
Schreibe als um.
Schritt 3.22
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4
Integriere beide Seiten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1
Integriere auf beiden Seiten.
Schritt 4.2
Das Integral von nach ist .
Schritt 4.3
Integriere die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.1
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 4.3.2
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 4.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.4
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.4.1
Es sei . Ermittle .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.4.1.1
Differenziere .
Schritt 4.3.4.1.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 4.3.4.1.3
Differenziere.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.4.1.3.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.3.4.1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.3.4.1.3.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.3.4.1.3.4
Addiere und .
Schritt 4.3.4.1.4
Potenziere mit .
Schritt 4.3.4.1.5
Potenziere mit .
Schritt 4.3.4.1.6
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 4.3.4.1.7
Addiere und .
Schritt 4.3.4.1.8
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.3.4.1.9
Vereinfache durch Addieren von Termen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.4.1.9.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.4.1.9.2
Addiere und .
Schritt 4.3.4.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 4.3.5
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.5.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 4.3.6
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 4.3.7
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.7.1
Kombiniere und .
Schritt 4.3.7.2
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.7.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.3.7.2.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.7.2.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.3.7.2.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.3.7.2.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.3.7.2.2.4
Dividiere durch .
Schritt 4.3.8
Das Integral von nach ist .
Schritt 4.3.9
Vereinfache.
Schritt 4.3.10
Ersetze alle durch .
Schritt 4.4
Fasse die Konstanten der Integration auf der rechten Seite als zusammen.
Schritt 5
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.1
Bringe alle Terme, die einen Logarithmus enthalten, auf die linke Seite der Gleichung.
Schritt 5.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.2.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 5.2.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.2.2.1
Mutltipliziere mit .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.2.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 5.2.2.1.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 5.2.2.2
Addiere und .
Schritt 5.2.3
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 5.3
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.3.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.3.1.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.3.1.1.1
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 5.3.1.1.2
Entferne den Absolutwert in , da Exponentation mit geradzahligen Potenzen immer in positiven Werten resultiert.
Schritt 5.3.1.2
Wende die Produktregel für Logarithmen an, .
Schritt 5.4
Um nach aufzulösen, schreibe die Gleichung mithilfe der Logarithmengesetze um.
Schritt 5.5
Schreibe in eine Exponentialform indem du die Definition des Logarithmus verwendest. Wenn und positive reelle Zahlen sind und ist, dann ist gleich .
Schritt 5.6
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.6.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 5.6.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.6.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 5.6.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.6.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.6.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.6.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 5.6.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.6.2.3.1
Vereinfache den Nenner.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.6.2.3.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.6.2.3.1.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.6.2.3.1.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.6.2.3.1.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.6.2.3.1.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 5.6.3
Entferne den Term mit dem absoluten Wert. Dies erzeugt ein auf der rechten Seite der Gleichung, da .
Schritt 6
Gruppiere die konstanten Terme.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1
Vereinfache die Konstante der Integration.
Schritt 6.2
Kombiniere Konstanten mit Plus oder Minus.