Analysis Beispiele

$8 x^{4} + \frac{x^{- 2}}{2}$

Schritt 1

Schreibe $8 x^{4} + \frac{x^{- 2}}{2}$ als Funktion.

$f (x) = 8 x^{4} + \frac{x^{- 2}}{2}$

Schritt 2

Die Funktion $F (x)$ kann bestimmt werden, indem das unbestimmte Integral der Ableitung $f (x)$ ermittelt wird.

$F (x) = \int f (x) d x$

Schritt 3

Stelle das Integral auf, um zu lösen.

$F (x) = \int 8 x^{4} + \frac{x^{- 2}}{2} d x$

Schritt 4

Bringe $x^{- 2}$ in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\int 8 x^{4} + \frac{1}{2 x^{2}} d x$

Schritt 5

Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.

$\int 8 x^{4} d x + \int \frac{1}{2 x^{2}} d x$

Schritt 6

Da $8$ konstant bezüglich $x$ ist, ziehe $8$ aus dem Integral.

$8 \int x^{4} d x + \int \frac{1}{2 x^{2}} d x$

Schritt 7

Gemäß der Potenzregel ist das Integral von $x^{4}$ nach $x$ gleich $\frac{1}{5} x^{5}$ .

$8 (\frac{1}{5} x^{5} + C) + \int \frac{1}{2 x^{2}} d x$

Schritt 8

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

$8 (\frac{1}{5} x^{5} + C) + \frac{1}{2} \int \frac{1}{x^{2}} d x$

Schritt 9

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 9.1

Bringe $x^{2}$ aus dem Nenner durch Potenzieren mit $- 1$ .

$8 (\frac{1}{5} x^{5} + C) + \frac{1}{2} \int {(x^{2})}^{- 1} d x$

Schritt 9.2

Vereinfache.

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Schritt 9.2.1

Kombiniere $\frac{1}{5}$ und $x^{5}$ .

$8 (\frac{x^{5}}{5} + C) + \frac{1}{2} \int {(x^{2})}^{- 1} d x$

Schritt 9.2.2

Multipliziere die Exponenten in ${(x^{2})}^{- 1}$ .

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Schritt 9.2.2.1

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

$8 (\frac{x^{5}}{5} + C) + \frac{1}{2} \int x^{2 \cdot - 1} d x$

Schritt 9.2.2.2

Mutltipliziere $2$ mit $- 1$ .

$8 (\frac{x^{5}}{5} + C) + \frac{1}{2} \int x^{- 2} d x$

Schritt 10

Gemäß der Potenzregel ist das Integral von $x^{- 2}$ nach $x$ gleich $- x^{- 1}$ .

$8 (\frac{x^{5}}{5} + C) + \frac{1}{2} (- x^{- 1} + C)$

Schritt 11

Vereinfache.

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Schritt 11.1

Vereinfache.

$\frac{8 x^{5}}{5} + \frac{1}{2} (- x^{- 1}) + C$

Schritt 11.2

Vereinfache.

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Schritt 11.2.1

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

$\frac{8 x^{5}}{5} - \frac{x^{- 1}}{2} + C$

Schritt 11.2.2

Bringe $x^{- 1}$ in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{8 x^{5}}{5} - \frac{1}{2 x} + C$

Schritt 11.3

Stelle die Terme um.

$\frac{8}{5} x^{5} - \frac{1}{2 x} + C$

Schritt 12

Die Lösung ist die Stammfunktion der Funktion $f (x) = 8 x^{4} + \frac{x^{- 2}}{2}$ .

$F (x) =$ $\frac{8}{5} x^{5} - \frac{1}{2 x} + C$