Analysis Beispiele

$\int \sec (4 x) d x$

Schritt 1

Sei $u = 4 x$ . 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 $u = 4 x$ . Ermittle $\frac{d u}{d x}$ .

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Schritt 1.1.1

Differenziere $4 x$ .

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

Schritt 1.1.2

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

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

Schritt 1.1.3

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

$4 \cdot 1$

Schritt 1.1.4

Mutltipliziere $4$ mit $1$ .

$4$

Schritt 1.2

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

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

Schritt 2

Kombiniere $\sec (u)$ und $\frac{1}{4}$ .

$\int \frac{\sec (u)}{4} d u$

Schritt 3

Da $\frac{1}{4}$ konstant bezüglich $u$ ist, ziehe $\frac{1}{4}$ aus dem Integral.

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

Schritt 4

Das Integral von $\sec (u)$ nach $u$ ist $\ln (| \sec (u) + \tan (u) |)$ .

$\frac{1}{4} (\ln (| \sec (u) + \tan (u) |) + C)$

Schritt 5

Vereinfache.

$\frac{1}{4} \ln (| \sec (u) + \tan (u) |) + C$

Schritt 6

Ersetze alle $u$ durch $4 x$ .

$\frac{1}{4} \ln (| \sec (4 x) + \tan (4 x) |) + C$