Analysis Beispiele

$\int \frac{e^{\sqrt{y}}}{\sqrt{y}} d y$

Schritt 1

Wende die grundlegenden Potenzregeln an.

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Schritt 1.1

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

$\int \frac{e^{y^{\frac{1}{2}}}}{\sqrt{y}} d y$

Schritt 1.2

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

$\int \frac{e^{y^{\frac{1}{2}}}}{y^{\frac{1}{2}}} d y$

Schritt 1.3

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

$\int e^{y^{\frac{1}{2}}} {(y^{\frac{1}{2}})}^{- 1} d y$

Schritt 1.4

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

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Schritt 1.4.1

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

$\int e^{y^{\frac{1}{2}}} y^{\frac{1}{2} \cdot - 1} d y$

Schritt 1.4.2

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

$\int e^{y^{\frac{1}{2}}} y^{\frac{- 1}{2}} d y$

Schritt 1.4.3

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$\int e^{y^{\frac{1}{2}}} y^{- \frac{1}{2}} d y$

Schritt 2

Sei $u = y^{\frac{1}{2}}$ . Dann ist $d u = \frac{1}{2 y^{\frac{1}{2}}} d y$ , folglich $- d u = \frac{- 1}{2 y^{\frac{1}{2}}} d y$ . Forme um unter Verwendung von $u$ und $d$ $u$ .

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Schritt 2.1

Es sei $u = y^{\frac{1}{2}}$ . Ermittle $\frac{d u}{d y}$ .

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Schritt 2.1.1

Differenziere $y^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d y} [y^{\frac{1}{2}}]$

Schritt 2.1.2

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

$\frac{1}{2} y^{\frac{1}{2} - 1}$

Schritt 2.1.3

Um $- 1$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{2} y^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}}$

Schritt 2.1.4

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

$\frac{1}{2} y^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}}$

Schritt 2.1.5

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\frac{1}{2} y^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}}$

Schritt 2.1.6

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 2.1.6.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $2$ .

$\frac{1}{2} y^{\frac{1 - 2}{2}}$

Schritt 2.1.6.2

Subtrahiere $2$ von $1$ .

$\frac{1}{2} y^{\frac{- 1}{2}}$

Schritt 2.1.7

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$\frac{1}{2} y^{- \frac{1}{2}}$

Schritt 2.1.8

Vereinfache.

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Schritt 2.1.8.1

Schreibe den Ausdruck um mithilfe der Regel des negativen Exponenten $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{y^{\frac{1}{2}}}$

Schritt 2.1.8.2

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

$\frac{1}{2 y^{\frac{1}{2}}}$

Schritt 2.2

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

$\int 2 e^{u} d u$

Schritt 3

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

$2 \int e^{u} d u$

Schritt 4

Das Integral von $e^{u}$ nach $u$ ist $e^{u}$ .

$2 (e^{u} + C)$

Schritt 5

Vereinfache.

$2 e^{u} + C$

Schritt 6

Ersetze alle $u$ durch $y^{\frac{1}{2}}$ .

$2 e^{y^{\frac{1}{2}}} + C$