Analysis Beispiele

$2 x \sqrt{x}$

Schritt 1

Schreibe $2 x \sqrt{x}$ als Funktion.

$f (x) = 2 x \sqrt{x}$

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.

$F (x) = \int 2 x \sqrt{x} d x$

Schritt 4

Vereinfache.

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Schritt 4.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{x}$ als $x^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$\int 2 x \cdot x^{\frac{1}{2}} d x$

Schritt 4.2

Multipliziere $x$ mit $x^{\frac{1}{2}}$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 4.2.1

Bewege $x^{\frac{1}{2}}$ .

$\int 2 (x^{\frac{1}{2}} x) d x$

Schritt 4.2.2

Mutltipliziere $x^{\frac{1}{2}}$ mit $x$ .

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Schritt 4.2.2.1

Potenziere $x$ mit $1$ .

$\int 2 (x^{\frac{1}{2}} x^{1}) d x$

Schritt 4.2.2.2

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

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

Schritt 4.2.3

Schreibe $1$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.

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

Schritt 4.2.4

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

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

Schritt 4.2.5

Addiere $1$ und $2$ .

$\int 2 x^{\frac{3}{2}} d x$

Schritt 5

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ziehe $2$ aus dem Integral.

$2 \int x^{\frac{3}{2}} d x$

Schritt 6

Gemäß der Potenzregel ist das Integral von $x^{\frac{3}{2}}$ nach $x$ gleich $\frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}}$ .

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

Schritt 7

Vereinfache die Lösung.

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Schritt 7.1

Schreibe $2 (\frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} + C)$ als $2 (\frac{2}{5}) x^{\frac{5}{2}} + C$ um.

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

Schritt 7.2

Vereinfache.

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Schritt 7.2.1

Kombiniere $2$ und $\frac{2}{5}$ .

$\frac{2 \cdot 2}{5} x^{\frac{5}{2}} + C$

Schritt 7.2.2

Mutltipliziere $2$ mit $2$ .

$\frac{4}{5} x^{\frac{5}{2}} + C$

Schritt 8

Die Lösung ist die Stammfunktion der Funktion $f (x) = 2 x \sqrt{x}$ .

$F (x) =$ $\frac{4}{5} x^{\frac{5}{2}} + C$