Analysis Beispiele

$0 = - 2 y^{2} + x^{3} - 5 y^{3}$

Schritt 1

Differenziere beide Seiten der Gleichung.

$\frac{d}{d x} (0) = \frac{d}{d x} (- 2 y^{2} + x^{3} - 5 y^{3})$

Schritt 2

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

$0$

Schritt 3

Differenziere die rechte Seite der Gleichung.

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Schritt 3.1

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $- 2 y^{2} + x^{3} - 5 y^{3}$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [- 2 y^{2}] + \frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 5 y^{3}]$ .

$\frac{d}{d x} [- 2 y^{2}] + \frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 5 y^{3}]$

Schritt 3.2

Berechne $\frac{d}{d x} [- 2 y^{2}]$ .

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Schritt 3.2.1

Da $- 2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $- 2 y^{2}$ nach $x$ gleich $- 2 \frac{d}{d x} [y^{2}]$ .

$- 2 \frac{d}{d x} [y^{2}] + \frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 5 y^{3}]$

Schritt 3.2.2

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = x^{2}$ und $g (x) = y$ .

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Schritt 3.2.2.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{1}$ durch $y$ .

$- 2 (\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{2}] \frac{d}{d x} [y]) + \frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 5 y^{3}]$

Schritt 3.2.2.2

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ gleich $n {u_{1}}^{n - 1}$ ist mit $n = 2$ .

$- 2 (2 u_{1} \frac{d}{d x} [y]) + \frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 5 y^{3}]$

Schritt 3.2.2.3

Ersetze alle $u_{1}$ durch $y$ .

$- 2 (2 y \frac{d}{d x} [y]) + \frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 5 y^{3}]$

Schritt 3.2.3

Schreibe $\frac{d}{d x} [y]$ als $y'$ um.

$- 2 (2 y y') + \frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 5 y^{3}]$

Schritt 3.2.4

Mutltipliziere $2$ mit $- 2$ .

$- 4 y y' + \frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 5 y^{3}]$

Schritt 3.3

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 3$ .

$- 4 y y' + 3 x^{2} + \frac{d}{d x} [- 5 y^{3}]$

Schritt 3.4

Berechne $\frac{d}{d x} [- 5 y^{3}]$ .

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Schritt 3.4.1

Da $- 5$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $- 5 y^{3}$ nach $x$ gleich $- 5 \frac{d}{d x} [y^{3}]$ .

$- 4 y y' + 3 x^{2} - 5 \frac{d}{d x} [y^{3}]$

Schritt 3.4.2

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = x^{3}$ und $g (x) = y$ .

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Schritt 3.4.2.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{2}$ durch $y$ .

$- 4 y y' + 3 x^{2} - 5 (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{3}] \frac{d}{d x} [y])$

Schritt 3.4.2.2

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{n}]$ gleich $n {u_{2}}^{n - 1}$ ist mit $n = 3$ .

$- 4 y y' + 3 x^{2} - 5 (3 {u_{2}}^{2} \frac{d}{d x} [y])$

Schritt 3.4.2.3

Ersetze alle $u_{2}$ durch $y$ .

$- 4 y y' + 3 x^{2} - 5 (3 y^{2} \frac{d}{d x} [y])$

Schritt 3.4.3

Schreibe $\frac{d}{d x} [y]$ als $y'$ um.

$- 4 y y' + 3 x^{2} - 5 (3 y^{2} y')$

Schritt 3.4.4

Mutltipliziere $3$ mit $- 5$ .

$- 4 y y' + 3 x^{2} - 15 y^{2} y'$

Schritt 3.5

Stelle die Terme um.

$3 x^{2} - 4 y y' - 15 y^{2} y'$

Schritt 4

Forme die Gleichung um durch Gleichsetzen der linken Seite mit der rechten Seite.

$0 = 3 x^{2} - 4 y y' - 15 y^{2} y'$

Schritt 5

Löse nach $y'$ auf.

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Schritt 5.1

Schreibe die Gleichung als $3 x^{2} - 4 y y' - 15 y^{2} y' = 0$ um.

$3 x^{2} - 4 y y' - 15 y^{2} y' = 0$

Schritt 5.2

Subtrahiere $3 x^{2}$ von beiden Seiten der Gleichung.

$- 4 y y' - 15 y^{2} y' = - 3 x^{2}$

Schritt 5.3

Faktorisiere $y y'$ aus $- 4 y y' - 15 y^{2} y'$ heraus.

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Schritt 5.3.1

Faktorisiere $y y'$ aus $- 4 y y'$ heraus.

$y y' \cdot - 4 - 15 y^{2} y' = - 3 x^{2}$

Schritt 5.3.2

Faktorisiere $y y'$ aus $- 15 y^{2} y'$ heraus.

$y y' \cdot - 4 + y y' (- 15 y) = - 3 x^{2}$

Schritt 5.3.3

Faktorisiere $y y'$ aus $y y' \cdot - 4 + y y' (- 15 y)$ heraus.

$y y' (- 4 - 15 y) = - 3 x^{2}$

Schritt 5.4

Teile jeden Ausdruck in $y y' (- 4 - 15 y) = - 3 x^{2}$ durch $y (- 4 - 15 y)$ und vereinfache.

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Schritt 5.4.1

Teile jeden Ausdruck in $y y' (- 4 - 15 y) = - 3 x^{2}$ durch $y (- 4 - 15 y)$ .

$\frac{y y' (- 4 - 15 y)}{y (- 4 - 15 y)} = \frac{- 3 x^{2}}{y (- 4 - 15 y)}$

Schritt 5.4.2

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 5.4.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $y$ .

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Schritt 5.4.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{y y' (- 4 - 15 y)}{y (- 4 - 15 y)} = \frac{- 3 x^{2}}{y (- 4 - 15 y)}$

Schritt 5.4.2.1.2

Forme den Ausdruck um.

$\frac{y' (- 4 - 15 y)}{- 4 - 15 y} = \frac{- 3 x^{2}}{y (- 4 - 15 y)}$

Schritt 5.4.2.2

Kürze den gemeinsamen Faktor von $- 4 - 15 y$ .

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Schritt 5.4.2.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{y' (- 4 - 15 y)}{- 4 - 15 y} = \frac{- 3 x^{2}}{y (- 4 - 15 y)}$

Schritt 5.4.2.2.2

Dividiere $y'$ durch $1$ .

$y' = \frac{- 3 x^{2}}{y (- 4 - 15 y)}$

Schritt 5.4.3

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 5.4.3.1

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$y' = - \frac{3 x^{2}}{y (- 4 - 15 y)}$

Schritt 5.4.3.2

Schreibe $- 4$ als $- 1 (4)$ um.

$y' = - \frac{3 x^{2}}{y (- 1 (4) - 15 y)}$

Schritt 5.4.3.3

Faktorisiere $- 1$ aus $- 15 y$ heraus.

$y' = - \frac{3 x^{2}}{y (- 1 (4) - (15 y))}$

Schritt 5.4.3.4

Faktorisiere $- 1$ aus $- 1 (4) - (15 y)$ heraus.

$y' = - \frac{3 x^{2}}{y (- 1 (4 + 15 y))}$

Schritt 5.4.3.5

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 5.4.3.5.1

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$y' = - - \frac{3 x^{2}}{y (4 + 15 y)}$

Schritt 5.4.3.5.2

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 1$ .

$y' = 1 \frac{3 x^{2}}{y (4 + 15 y)}$

Schritt 5.4.3.5.3

Mutltipliziere $\frac{3 x^{2}}{y (4 + 15 y)}$ mit $1$ .

$y' = \frac{3 x^{2}}{y (4 + 15 y)}$

Schritt 6

Ersetze $y'$ durch $\frac{d y}{d x}$ .

$\frac{d y}{d x} = \frac{3 x^{2}}{y (4 + 15 y)}$