Analysis Beispiele

$\int x (3 x - 4) (4 x + 3) d x$

Schritt 1

Sei $u = 4 x + 3$ . Dann ist $d u = 4 d x$ , folglich $\frac{1}{4} d u = d x$ . Forme um unter Verwendung von $u$ und $d$ $u$ .

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Schritt 1.1

Es sei $u = 4 x + 3$ . Ermittle $\frac{d u}{d x}$ .

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Schritt 1.1.1

Differenziere $4 x + 3$ .

$\frac{d}{d x} [4 x + 3]$

Schritt 1.1.2

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $4 x + 3$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [3]$ .

$\frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [3]$

Schritt 1.1.3

Berechne $\frac{d}{d x} [4 x]$ .

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Schritt 1.1.3.1

Da $4$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $4 x$ nach $x$ gleich $4 \frac{d}{d x} [x]$ .

$4 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [3]$

Schritt 1.1.3.2

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

$4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [3]$

Schritt 1.1.3.3

Mutltipliziere $4$ mit $1$ .

$4 + \frac{d}{d x} [3]$

$4 + \frac{d}{d x} [3]$

Schritt 1.1.4

Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.

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Schritt 1.1.4.1

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

$4 + 0$

Schritt 1.1.4.2

Addiere $4$ und $0$ .

$4$

$4$

$4$

Schritt 1.2

Schreibe die Aufgabe mithlfe von $u$ und $d u$ neu.

$\int (\frac{u}{4} - \frac{3}{4}) (3 (\frac{u}{4} - \frac{3}{4}) - 4) u \frac{1}{4} d u$

$\int (\frac{u}{4} - \frac{3}{4}) (3 (\frac{u}{4} - \frac{3}{4}) - 4) u \frac{1}{4} d u$

Schritt 2

Kombiniere $\frac{1}{4}$ und $u$ .

$\int (\frac{u}{4} - \frac{3}{4}) (3 (\frac{u}{4} - \frac{3}{4}) - 4) \frac{u}{4} d u$

Schritt 3

Vereinfache.

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Schritt 3.1

Wende das Distributivgesetz an.

$\int (\frac{u}{4} - \frac{3}{4}) (3 \frac{u}{4} + 3 (- \frac{3}{4}) - 4) \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.2

Wende das Distributivgesetz an.

$\int (\frac{u}{4} (3 \frac{u}{4} + 3 (- \frac{3}{4}) - 4) - \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4} + 3 (- \frac{3}{4}) - 4)) \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.3

Wende das Distributivgesetz an.

$\int (\frac{u}{4} (3 \frac{u}{4} + 3 (- \frac{3}{4})) + \frac{u}{4} \cdot - 4 - \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4} + 3 (- \frac{3}{4}) - 4)) \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.4

Wende das Distributivgesetz an.

$\int (\frac{u}{4} (3 \frac{u}{4}) + \frac{u}{4} (3 (- \frac{3}{4})) + \frac{u}{4} \cdot - 4 - \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4} + 3 (- \frac{3}{4}) - 4)) \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.5

Wende das Distributivgesetz an.

$\int (\frac{u}{4} (3 \frac{u}{4}) + \frac{u}{4} (3 (- \frac{3}{4})) + \frac{u}{4} \cdot - 4 - \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4} + 3 (- \frac{3}{4})) - \frac{3}{4} \cdot - 4) \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.6

Wende das Distributivgesetz an.

$\int (\frac{u}{4} (3 \frac{u}{4}) + \frac{u}{4} (3 (- \frac{3}{4})) + \frac{u}{4} \cdot - 4 - \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4}) - \frac{3}{4} (3 (- \frac{3}{4})) - \frac{3}{4} \cdot - 4) \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.7

Wende das Distributivgesetz an.

$\int (\frac{u}{4} (3 \frac{u}{4}) + \frac{u}{4} (3 (- \frac{3}{4})) + \frac{u}{4} \cdot - 4) \frac{u}{4} + (- \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4}) - \frac{3}{4} (3 (- \frac{3}{4})) - \frac{3}{4} \cdot - 4) \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.8

Wende das Distributivgesetz an.

$\int (\frac{u}{4} (3 \frac{u}{4}) + \frac{u}{4} (3 (- \frac{3}{4}))) \frac{u}{4} + \frac{u}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} + (- \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4}) - \frac{3}{4} (3 (- \frac{3}{4})) - \frac{3}{4} \cdot - 4) \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.9

Wende das Distributivgesetz an.

$\int \frac{u}{4} (3 \frac{u}{4}) \frac{u}{4} + \frac{u}{4} (3 (- \frac{3}{4})) \frac{u}{4} + \frac{u}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} + (- \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4}) - \frac{3}{4} (3 (- \frac{3}{4})) - \frac{3}{4} \cdot - 4) \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.10

Wende das Distributivgesetz an.

$\int \frac{u}{4} (3 \frac{u}{4}) \frac{u}{4} + \frac{u}{4} (3 (- \frac{3}{4})) \frac{u}{4} + \frac{u}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} + (- \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4}) - \frac{3}{4} (3 (- \frac{3}{4}))) \frac{u}{4} - \frac{3}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.11

Wende das Distributivgesetz an.

$\int \frac{u}{4} (3 \frac{u}{4}) \frac{u}{4} + \frac{u}{4} (3 (- \frac{3}{4})) \frac{u}{4} + \frac{u}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} - \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4}) \frac{u}{4} - \frac{3}{4} (3 (- \frac{3}{4})) \frac{u}{4} - \frac{3}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.12

Stelle $\frac{u}{4}$ und $3$ um.

$\int 3 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} + \frac{u}{4} (3 (- \frac{3}{4})) \frac{u}{4} + \frac{u}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} - \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4}) \frac{u}{4} - \frac{3}{4} (3 (- \frac{3}{4})) \frac{u}{4} - \frac{3}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.13

Versetze die Klammern.

$\int 3 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} + \frac{u}{4} (3 \cdot - 1) \frac{3}{4} \frac{u}{4} + \frac{u}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} - \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4}) \frac{u}{4} - \frac{3}{4} (3 (- \frac{3}{4})) \frac{u}{4} - \frac{3}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.14

Bewege $\frac{u}{4}$ .

$\int 3 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} + \frac{u}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} - \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4}) \frac{u}{4} - \frac{3}{4} (3 (- \frac{3}{4})) \frac{u}{4} - \frac{3}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.15

Stelle $\frac{u}{4}$ und $- 4$ um.

$\int 3 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} - \frac{3}{4} (3 \frac{u}{4}) \frac{u}{4} - \frac{3}{4} (3 (- \frac{3}{4})) \frac{u}{4} - \frac{3}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.16

Bewege $\frac{3}{4}$ .

$\int 3 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - \frac{3}{4} (3 (- \frac{3}{4})) \frac{u}{4} - \frac{3}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.17

Versetze die Klammern.

$\int 3 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - \frac{3}{4} (3 \cdot - 1) \frac{3}{4} \frac{u}{4} - \frac{3}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.18

Bewege $\frac{3}{4}$ .

$\int 3 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - \frac{3}{4} \cdot - 4 \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.19

Bewege $\frac{3}{4}$ .

$\int 3 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.20

Kombiniere $3$ und $\frac{u}{4}$ .

$\int \frac{3 u}{4} \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.21

Mutltipliziere $\frac{3 u}{4}$ mit $\frac{u}{4}$ .

$\int \frac{3 u \cdot u}{4 \cdot 4} \cdot \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.22

Potenziere $u$ mit $1$ .

$\int \frac{3 (u^{1} u)}{4 \cdot 4} \cdot \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.23

Potenziere $u$ mit $1$ .

$\int \frac{3 (u^{1} u^{1})}{4 \cdot 4} \cdot \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.24

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

$\int \frac{3 u^{1 + 1}}{4 \cdot 4} \cdot \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.25

Addiere $1$ und $1$ .

$\int \frac{3 u^{2}}{4 \cdot 4} \cdot \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.26

Mutltipliziere $4$ mit $4$ .

$\int \frac{3 u^{2}}{16} \cdot \frac{u}{4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.27

Mutltipliziere $\frac{3 u^{2}}{16}$ mit $\frac{u}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{2} u}{16 \cdot 4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.28

Potenziere $u$ mit $1$ .

$\int \frac{3 (u^{2} u^{1})}{16 \cdot 4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.29

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

$\int \frac{3 u^{2 + 1}}{16 \cdot 4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.30

Addiere $2$ und $1$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{16 \cdot 4} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.31

Mutltipliziere $16$ mit $4$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + 3 \cdot - 1 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.32

Mutltipliziere $3$ mit $- 1$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} - 3 \frac{u}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.33

Kombiniere $- 3$ und $\frac{u}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u}{4} \cdot \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.34

Mutltipliziere $\frac{- 3 u}{4}$ mit $\frac{3}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3}{4 \cdot 4} \cdot \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.35

Mutltipliziere $4$ mit $4$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3}{16} \cdot \frac{u}{4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.36

Mutltipliziere $\frac{- 3 u \cdot 3}{16}$ mit $\frac{u}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{16 \cdot 4} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.37

Mutltipliziere $16$ mit $4$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} - 4 \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.38

Kombiniere $- 4$ und $\frac{u}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u}{4} \cdot \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.39

Mutltipliziere $\frac{- 4 u}{4}$ mit $\frac{u}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u \cdot u}{4 \cdot 4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.40

Potenziere $u$ mit $1$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 (u^{1} u)}{4 \cdot 4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.41

Potenziere $u$ mit $1$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 (u^{1} u^{1})}{4 \cdot 4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.42

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

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{1 + 1}}{4 \cdot 4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.43

Addiere $1$ und $1$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{4 \cdot 4} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.44

Mutltipliziere $4$ mit $4$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} - 1 \cdot 3 \frac{3}{4} \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.45

Mutltipliziere $- 1$ mit $3$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} - 3 (\frac{3}{4}) \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.46

Kombiniere $- 3$ und $\frac{3}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 3 \cdot 3}{4} \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.47

Mutltipliziere $- 3$ mit $3$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9}{4} \cdot \frac{u}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.48

Mutltipliziere $\frac{- 9}{4}$ mit $\frac{u}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u}{4 \cdot 4} \cdot \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.49

Mutltipliziere $4$ mit $4$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u}{16} \cdot \frac{u}{4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.50

Mutltipliziere $\frac{- 9 u}{16}$ mit $\frac{u}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u \cdot u}{16 \cdot 4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.51

Potenziere $u$ mit $1$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 (u^{1} u)}{16 \cdot 4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.52

Potenziere $u$ mit $1$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 (u^{1} u^{1})}{16 \cdot 4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.53

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

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{1 + 1}}{16 \cdot 4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.54

Addiere $1$ und $1$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{16 \cdot 4} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.55

Mutltipliziere $16$ mit $4$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} - 1 \cdot 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.56

Mutltipliziere $- 1$ mit $3$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} - 3 \cdot - 1 \frac{3}{4} \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.57

Mutltipliziere $- 3$ mit $- 1$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + 3 (\frac{3}{4}) \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.58

Kombiniere $3$ und $\frac{3}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{3 \cdot 3}{4} \cdot \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.59

Mutltipliziere $3$ mit $3$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{9}{4} \cdot \frac{3}{4} \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.60

Mutltipliziere $\frac{9}{4}$ mit $\frac{3}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{9 \cdot 3}{4 \cdot 4} \cdot \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.61

Mutltipliziere $9$ mit $3$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27}{4 \cdot 4} \cdot \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.62

Mutltipliziere $4$ mit $4$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27}{16} \cdot \frac{u}{4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.63

Mutltipliziere $\frac{27}{16}$ mit $\frac{u}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27 u}{16 \cdot 4} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.64

Mutltipliziere $16$ mit $4$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27 u}{64} - 1 \cdot - 4 \frac{3}{4} \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.65

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 4$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27 u}{64} + 4 (\frac{3}{4}) \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.66

Kombiniere $4$ und $\frac{3}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27 u}{64} + \frac{4 \cdot 3}{4} \cdot \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.67

Mutltipliziere $4$ mit $3$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27 u}{64} + \frac{12}{4} \cdot \frac{u}{4} d u$

Schritt 3.68

Mutltipliziere $\frac{12}{4}$ mit $\frac{u}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27 u}{64} + \frac{12 u}{4 \cdot 4} d u$

Schritt 3.69

Mutltipliziere $4$ mit $4$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27 u}{64} + \frac{12 u}{16} d u$

Schritt 3.70

Um $\frac{12 u}{16}$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{4}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27 u}{64} + \frac{12 u}{16} \cdot \frac{4}{4} d u$

Schritt 3.71

Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von $64$ , indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von $1$ multiplizierst.

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Schritt 3.71.1

Mutltipliziere $\frac{12 u}{16}$ mit $\frac{4}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27 u}{64} + \frac{12 u \cdot 4}{16 \cdot 4} d u$

Schritt 3.71.2

Mutltipliziere $16$ mit $4$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27 u}{64} + \frac{12 u \cdot 4}{64} d u$

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27 u}{64} + \frac{12 u \cdot 4}{64} d u$

Schritt 3.72

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2}}{64} + \frac{27 u + 12 u \cdot 4}{64} d u$

Schritt 3.73

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} + \frac{- 9 u^{2} + 27 u + 12 u \cdot 4}{64} d u$

Schritt 3.74

Um $\frac{- 4 u^{2}}{16}$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{4}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2}}{16} \cdot \frac{4}{4} + \frac{- 9 u^{2} + 27 u + 12 u \cdot 4}{64} d u$

Schritt 3.75

Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von $64$ , indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von $1$ multiplizierst.

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Schritt 3.75.1

Mutltipliziere $\frac{- 4 u^{2}}{16}$ mit $\frac{4}{4}$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2} \cdot 4}{16 \cdot 4} + \frac{- 9 u^{2} + 27 u + 12 u \cdot 4}{64} d u$

Schritt 3.75.2

Mutltipliziere $16$ mit $4$ .

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2} \cdot 4}{64} + \frac{- 9 u^{2} + 27 u + 12 u \cdot 4}{64} d u$

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2} \cdot 4}{64} + \frac{- 9 u^{2} + 27 u + 12 u \cdot 4}{64} d u$

Schritt 3.76

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u}{64} + \frac{- 4 u^{2} \cdot 4 - 9 u^{2} + 27 u + 12 u \cdot 4}{64} d u$

Schritt 3.77

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\int \frac{3 u^{3}}{64} + \frac{- 3 u \cdot 3 u - 4 u^{2} \cdot 4 - 9 u^{2} + 27 u + 12 u \cdot 4}{64} d u$

Schritt 3.78

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\int \frac{3 u^{3} - 3 u \cdot 3 u - 4 u^{2} \cdot 4 - 9 u^{2} + 27 u + 12 u \cdot 4}{64} d u$

Schritt 3.79

Stelle $27 u$ und $12 u \cdot 4$ um.

$\int \frac{3 u^{3} - 3 u \cdot 3 u - 4 u^{2} \cdot 4 - 9 u^{2} + 12 u \cdot 4 + 27 u}{64} d u$

Schritt 3.80

Stelle $- 4 u^{2} \cdot 4$ und $- 9 u^{2}$ um.

$\int \frac{3 u^{3} - 3 u \cdot 3 u - 9 u^{2} - 4 u^{2} \cdot 4 + 12 u \cdot 4 + 27 u}{64} d u$

Schritt 3.81

Stelle $- 3 u \cdot 3 u$ und $- 9 u^{2}$ um.

$\int \frac{3 u^{3} - 9 u^{2} - 3 u \cdot 3 u - 4 u^{2} \cdot 4 + 12 u \cdot 4 + 27 u}{64} d u$

$\int \frac{3 u^{3} - 9 u^{2} - 3 u \cdot 3 u - 4 u^{2} \cdot 4 + 12 u \cdot 4 + 27 u}{64} d u$

Schritt 4

Vereinfache.

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Schritt 4.1

Mutltipliziere $3$ mit $- 3$ .

$\int \frac{3 u^{3} - 9 u^{2} - 9 u \cdot u - 4 u^{2} \cdot 4 + 12 u \cdot 4 + 27 u}{64} d u$

Schritt 4.2

Potenziere $u$ mit $1$ .

$\int \frac{3 u^{3} - 9 u^{2} - 9 (u^{1} u) - 4 u^{2} \cdot 4 + 12 u \cdot 4 + 27 u}{64} d u$

Schritt 4.3

Potenziere $u$ mit $1$ .

$\int \frac{3 u^{3} - 9 u^{2} - 9 (u^{1} u^{1}) - 4 u^{2} \cdot 4 + 12 u \cdot 4 + 27 u}{64} d u$

Schritt 4.4

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

$\int \frac{3 u^{3} - 9 u^{2} - 9 u^{1 + 1} - 4 u^{2} \cdot 4 + 12 u \cdot 4 + 27 u}{64} d u$

Schritt 4.5

Addiere $1$ und $1$ .

$\int \frac{3 u^{3} - 9 u^{2} - 9 u^{2} - 4 u^{2} \cdot 4 + 12 u \cdot 4 + 27 u}{64} d u$

Schritt 4.6

Subtrahiere $9 u^{2}$ von $- 9 u^{2}$ .

$\int \frac{3 u^{3} - 18 u^{2} - 4 u^{2} \cdot 4 + 12 u \cdot 4 + 27 u}{64} d u$

Schritt 4.7

Mutltipliziere $4$ mit $- 4$ .

$\int \frac{3 u^{3} - 18 u^{2} - 16 u^{2} + 12 u \cdot 4 + 27 u}{64} d u$

Schritt 4.8

Subtrahiere $16 u^{2}$ von $- 18 u^{2}$ .

$\int \frac{3 u^{3} - 34 u^{2} + 12 u \cdot 4 + 27 u}{64} d u$

Schritt 4.9

Mutltipliziere $4$ mit $12$ .

$\int \frac{3 u^{3} - 34 u^{2} + 48 u + 27 u}{64} d u$

Schritt 4.10

Addiere $48 u$ und $27 u$ .

$\int \frac{3 u^{3} - 34 u^{2} + 75 u}{64} d u$

$\int \frac{3 u^{3} - 34 u^{2} + 75 u}{64} d u$

Schritt 5

Da $\frac{1}{64}$ konstant bezüglich $u$ ist, ziehe $\frac{1}{64}$ aus dem Integral.

$\frac{1}{64} \int 3 u^{3} - 34 u^{2} + 75 u d u$

Schritt 6

Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.

$\frac{1}{64} (\int 3 u^{3} d u + \int - 34 u^{2} d u + \int 75 u d u)$

Schritt 7

Da $3$ konstant bezüglich $u$ ist, ziehe $3$ aus dem Integral.

$\frac{1}{64} (3 \int u^{3} d u + \int - 34 u^{2} d u + \int 75 u d u)$

Schritt 8

Gemäß der Potenzregel ist das Integral von $u^{3}$ nach $u$ gleich $\frac{1}{4} u^{4}$ .

$\frac{1}{64} (3 (\frac{1}{4} u^{4} + C) + \int - 34 u^{2} d u + \int 75 u d u)$

Schritt 9

Da $- 34$ konstant bezüglich $u$ ist, ziehe $- 34$ aus dem Integral.

$\frac{1}{64} (3 (\frac{1}{4} u^{4} + C) - 34 \int u^{2} d u + \int 75 u d u)$

Schritt 10

Gemäß der Potenzregel ist das Integral von $u^{2}$ nach $u$ gleich $\frac{1}{3} u^{3}$ .

$\frac{1}{64} (3 (\frac{1}{4} u^{4} + C) - 34 (\frac{1}{3} u^{3} + C) + \int 75 u d u)$

Schritt 11

Da $75$ konstant bezüglich $u$ ist, ziehe $75$ aus dem Integral.

$\frac{1}{64} (3 (\frac{1}{4} u^{4} + C) - 34 (\frac{1}{3} u^{3} + C) + 75 \int u d u)$

Schritt 12

Gemäß der Potenzregel ist das Integral von $u$ nach $u$ gleich $\frac{1}{2} u^{2}$ .

$\frac{1}{64} (3 (\frac{1}{4} u^{4} + C) - 34 (\frac{1}{3} u^{3} + C) + 75 (\frac{1}{2} u^{2} + C))$

Schritt 13

Vereinfache.

$\frac{1}{64} (\frac{3 u^{4}}{4} - \frac{34 u^{3}}{3} + \frac{75 u^{2}}{2}) + C$

Schritt 14

Ersetze alle $u$ durch $4 x + 3$ .

$\frac{1}{64} (\frac{3 {(4 x + 3)}^{4}}{4} - \frac{34 {(4 x + 3)}^{3}}{3} + \frac{75 {(4 x + 3)}^{2}}{2}) + C$

Schritt 15

Stelle die Terme um.

$\frac{1}{64} (\frac{3}{4} {(4 x + 3)}^{4} - \frac{34}{3} {(4 x + 3)}^{3} + \frac{75}{2} {(4 x + 3)}^{2}) + C$

$[\begin{array}{c} x^{2} & \frac{1}{2} \\ \sqrt{π} & \int x d x \end{array}]$