Analysis Beispiele

$f (x) = x^{3} - \frac{2}{\sqrt{x}}$

Schritt 1

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 2

Stelle das Integral auf, um zu lösen.

$F (x) = \int x^{3} - \frac{2}{\sqrt{x}} d x$

Schritt 3

Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.

$\int x^{3} d x + \int - \frac{2}{\sqrt{x}} d x$

Schritt 4

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

$\frac{1}{4} x^{4} + C + \int - \frac{2}{\sqrt{x}} d x$

Schritt 5

Da $- 1$ konstant bezüglich $x$ ist, ziehe $- 1$ aus dem Integral.

$\frac{1}{4} x^{4} + C - \int \frac{2}{\sqrt{x}} d x$

Schritt 6

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

$\frac{1}{4} x^{4} + C - (2 \int \frac{1}{\sqrt{x}} d x)$

Schritt 7

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 7.1

Mutltipliziere $2$ mit $- 1$ .

$\frac{1}{4} x^{4} + C - 2 \int \frac{1}{\sqrt{x}} d x$

Schritt 7.2

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

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

Schritt 7.3

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

$\frac{1}{4} x^{4} + C - 2 \int {(x^{\frac{1}{2}})}^{- 1} d x$

Schritt 7.4

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

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Schritt 7.4.1

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

$\frac{1}{4} x^{4} + C - 2 \int x^{\frac{1}{2} \cdot - 1} d x$

Schritt 7.4.2

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

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

Schritt 7.4.3

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

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

Schritt 8

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

$\frac{1}{4} x^{4} + C - 2 (2 x^{\frac{1}{2}} + C)$

Schritt 9

Vereinfache.

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Schritt 9.1

Vereinfache.

$\frac{1}{4} x^{4} - 2 \cdot 2 x^{\frac{1}{2}} + C$

Schritt 9.2

Mutltipliziere $- 2$ mit $2$ .

$\frac{1}{4} x^{4} - 4 x^{\frac{1}{2}} + C$

Schritt 10

Die Lösung ist die Stammfunktion der Funktion $f (x) = x^{3} - \frac{2}{\sqrt{x}}$ .

$F (x) =$ $\frac{1}{4} x^{4} - 4 x^{\frac{1}{2}} + C$