Analysis Beispiele

Berechne das Integral Integral von 0 bis 4 über x^2 Quadratwurzel von 16-x^2 nach x
Schritt 1
Sei , mit . Dann ist . Beachte, dass wegen , positiv ist.
Schritt 2
Vereinfache Terme.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 2.1.1.2
Potenziere mit .
Schritt 2.1.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.5
Wende den trigonometrischen Pythagoras an.
Schritt 2.1.6
Schreibe als um.
Schritt 2.1.7
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.
Schritt 2.2
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.2.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 2.2.3
Potenziere mit .
Schritt 2.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.6
Potenziere mit .
Schritt 2.2.7
Potenziere mit .
Schritt 2.2.8
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.2.9
Addiere und .
Schritt 3
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 4
Benutze die Halbwinkelformel, um als neu zu schreiben.
Schritt 5
Benutze die Halbwinkelformel, um als neu zu schreiben.
Schritt 6
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 7
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 8
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.1
Kombiniere und .
Schritt 8.2
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 8.2.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 8.2.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 8.2.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 8.2.2.4
Dividiere durch .
Schritt 9
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1
Es sei . Ermittle .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.1
Differenziere .
Schritt 9.1.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 9.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 9.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.2
Setze die untere Grenze für in ein.
Schritt 9.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.4
Setze die obere Grenze für in ein.
Schritt 9.5
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.5.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.5.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.6
Die für und gefundenen Werte werden dazu verwendet, um das bestimmte Integral zu berechnen.
Schritt 9.7
Schreibe die Aufgabe mithilfe von , und den neuen Grenzen der Integration neu.
Schritt 10
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 11
Vereinfache durch Ausmultiplizieren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.1
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.1.1
Kombiniere und .
Schritt 11.1.2
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.1.2.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.1.2.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.1.2.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.1.2.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 11.1.2.2.4
Dividiere durch .
Schritt 11.2
Multipliziere aus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 11.2.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 11.2.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 11.2.4
Bewege .
Schritt 11.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.8
Faktorisiere das negative Vorzeichen heraus.
Schritt 11.2.9
Potenziere mit .
Schritt 11.2.10
Potenziere mit .
Schritt 11.2.11
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 11.2.12
Addiere und .
Schritt 11.2.13
Subtrahiere von .
Schritt 11.2.14
Subtrahiere von .
Schritt 12
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
Schritt 13
Wende die Konstantenregel an.
Schritt 14
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 15
Benutze die Halbwinkelformel, um als neu zu schreiben.
Schritt 16
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 17
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
Schritt 18
Wende die Konstantenregel an.
Schritt 19
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 19.1
Es sei . Ermittle .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 19.1.1
Differenziere .
Schritt 19.1.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 19.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 19.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 19.2
Setze die untere Grenze für in ein.
Schritt 19.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 19.4
Setze die obere Grenze für in ein.
Schritt 19.5
Die für und gefundenen Werte werden dazu verwendet, um das bestimmte Integral zu berechnen.
Schritt 19.6
Schreibe die Aufgabe mithilfe von , und den neuen Grenzen der Integration neu.
Schritt 20
Kombiniere und .
Schritt 21
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 22
Das Integral von nach ist .
Schritt 23
Kombiniere und .
Schritt 24
Substituiere und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 24.1
Berechne bei und .
Schritt 24.2
Berechne bei und .
Schritt 24.3
Berechne bei und .
Schritt 24.4
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 24.4.1
Addiere und .
Schritt 24.4.2
Addiere und .
Schritt 25
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 25.1
Der genau Wert von ist .
Schritt 25.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 25.3
Addiere und .
Schritt 26
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 26.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 26.1.1
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 26.1.1.1
Subtrahiere ganze Umdrehungen von , bis der Winkel größer oder gleich und kleiner als ist.
Schritt 26.1.1.2
Der genau Wert von ist .
Schritt 26.1.2
Dividiere durch .
Schritt 26.2
Addiere und .
Schritt 26.3
Kombiniere und .
Schritt 26.4
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 26.5
Kombiniere und .
Schritt 26.6
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 26.7
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 26.8
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 26.8.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 26.8.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 26.8.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 26.9
Subtrahiere von .
Schritt 27
Das Ergebnis kann in mehreren Formen wiedergegeben werden.
Exakte Form:
Dezimalform:
Schritt 28