Analysis Beispiele

Bestimme das Integral sec(x)^3
sec3(x)sec3(x)
Schritt 1
Faktorisiere sec(x)sec(x) aus sec3(x)sec3(x) heraus.
sec(x)sec2(x)dxsec(x)sec2(x)dx
Schritt 2
Integriere partiell durch Anwendung der Formel udv=uv-vduudv=uvvdu, mit u=sec(x)u=sec(x) und dv=sec2(x)dv=sec2(x).
sec(x)tan(x)-tan(x)(sec(x)tan(x))dxsec(x)tan(x)tan(x)(sec(x)tan(x))dx
Schritt 3
Potenziere tan(x)tan(x) mit 11.
sec(x)tan(x)-tan1(x)tan(x)sec(x)dxsec(x)tan(x)tan1(x)tan(x)sec(x)dx
Schritt 4
Potenziere tan(x)tan(x) mit 11.
sec(x)tan(x)-tan1(x)tan1(x)sec(x)dxsec(x)tan(x)tan1(x)tan1(x)sec(x)dx
Schritt 5
Wende die Exponentenregel aman=am+naman=am+n an, um die Exponenten zu kombinieren.
sec(x)tan(x)-tan(x)1+1sec(x)dxsec(x)tan(x)tan(x)1+1sec(x)dx
Schritt 6
Vereinfache den Ausdruck.
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Schritt 6.1
Addiere 11 und 11.
sec(x)tan(x)-tan2(x)sec(x)dxsec(x)tan(x)tan2(x)sec(x)dx
Schritt 6.2
Stelle tan2(x)tan2(x) und sec(x)sec(x) um.
sec(x)tan(x)-sec(x)tan2(x)dxsec(x)tan(x)sec(x)tan2(x)dx
sec(x)tan(x)-sec(x)tan2(x)dxsec(x)tan(x)sec(x)tan2(x)dx
Schritt 7
Schreibe tan2(x)tan2(x) in -1+sec2(x)1+sec2(x) um unter Verwendung des trigonometrischen Pythagoras.
sec(x)tan(x)-sec(x)(-1+sec2(x))dxsec(x)tan(x)sec(x)(1+sec2(x))dx
Schritt 8
Vereinfache durch Ausmultiplizieren.
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Schritt 8.1
Schreibe die Potenz um als ein Produkt.
sec(x)tan(x)-sec(x)(-1+sec(x)sec(x))dxsec(x)tan(x)sec(x)(1+sec(x)sec(x))dx
Schritt 8.2
Wende das Distributivgesetz an.
sec(x)tan(x)-sec(x)-1+sec(x)(sec(x)sec(x))dxsec(x)tan(x)sec(x)1+sec(x)(sec(x)sec(x))dx
Schritt 8.3
Stelle sec(x)sec(x) und -11 um.
sec(x)tan(x)--1sec(x)+sec(x)(sec(x)sec(x))dxsec(x)tan(x)1sec(x)+sec(x)(sec(x)sec(x))dx
sec(x)tan(x)--1sec(x)+sec(x)(sec(x)sec(x))dxsec(x)tan(x)1sec(x)+sec(x)(sec(x)sec(x))dx
Schritt 9
Potenziere sec(x)sec(x) mit 11.
sec(x)tan(x)--1sec(x)+sec1(x)sec(x)sec(x)dxsec(x)tan(x)1sec(x)+sec1(x)sec(x)sec(x)dx
Schritt 10
Potenziere sec(x)sec(x) mit 11.
sec(x)tan(x)--1sec(x)+sec1(x)sec1(x)sec(x)dxsec(x)tan(x)1sec(x)+sec1(x)sec1(x)sec(x)dx
Schritt 11
Wende die Exponentenregel aman=am+naman=am+n an, um die Exponenten zu kombinieren.
sec(x)tan(x)--1sec(x)+sec(x)1+1sec(x)dxsec(x)tan(x)1sec(x)+sec(x)1+1sec(x)dx
Schritt 12
Addiere 11 und 11.
sec(x)tan(x)--1sec(x)+sec2(x)sec(x)dxsec(x)tan(x)1sec(x)+sec2(x)sec(x)dx
Schritt 13
Potenziere sec(x)sec(x) mit 11.
sec(x)tan(x)--1sec(x)+sec2(x)sec1(x)dxsec(x)tan(x)1sec(x)+sec2(x)sec1(x)dx
Schritt 14
Wende die Exponentenregel aman=am+naman=am+n an, um die Exponenten zu kombinieren.
sec(x)tan(x)--1sec(x)+sec(x)2+1dxsec(x)tan(x)1sec(x)+sec(x)2+1dx
Schritt 15
Addiere 22 und 11.
sec(x)tan(x)--1sec(x)+sec3(x)dxsec(x)tan(x)1sec(x)+sec3(x)dx
Schritt 16
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
sec(x)tan(x)-(-1sec(x)dx+sec3(x)dx)sec(x)tan(x)(1sec(x)dx+sec3(x)dx)
Schritt 17
Da -11 konstant bezüglich xx ist, ziehe -11 aus dem Integral.
sec(x)tan(x)-(-sec(x)dx+sec3(x)dx)sec(x)tan(x)(sec(x)dx+sec3(x)dx)
Schritt 18
Das Integral von sec(x)sec(x) nach xx ist ln(|sec(x)+tan(x)|)ln(|sec(x)+tan(x)|).
sec(x)tan(x)-(-(ln(|sec(x)+tan(x)|)+C)+sec3(x)dx)sec(x)tan(x)((ln(|sec(x)+tan(x)|)+C)+sec3(x)dx)
Schritt 19
Vereinfache durch Ausmultiplizieren.
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Schritt 19.1
Wende das Distributivgesetz an.
sec(x)tan(x)--(ln(|sec(x)+tan(x)|)+C)-sec3(x)dxsec(x)tan(x)(ln(|sec(x)+tan(x)|)+C)sec3(x)dx
Schritt 19.2
Mutltipliziere -11 mit -11.
sec(x)tan(x)+1(ln(|sec(x)+tan(x)|)+C)-sec3(x)dxsec(x)tan(x)+1(ln(|sec(x)+tan(x)|)+C)sec3(x)dx
sec(x)tan(x)+1(ln(|sec(x)+tan(x)|)+C)-sec3(x)dxsec(x)tan(x)+1(ln(|sec(x)+tan(x)|)+C)sec3(x)dx
Schritt 20
Wenn nach sec3(x)dxsec3(x)dx aufgelöst wird, erhalten wir sec3(x)dxsec3(x)dx = sec(x)tan(x)+1(ln(|sec(x)+tan(x)|)+C)2sec(x)tan(x)+1(ln(|sec(x)+tan(x)|)+C)2.
sec(x)tan(x)+1(ln(|sec(x)+tan(x)|)+C)2+Csec(x)tan(x)+1(ln(|sec(x)+tan(x)|)+C)2+C
Schritt 21
Mutltipliziere ln(|sec(x)+tan(x)|)+Cln(|sec(x)+tan(x)|)+C mit 1.
sec(x)tan(x)+ln(|sec(x)+tan(x)|)+C2+C
Schritt 22
Vereinfache.
12(sec(x)tan(x)+ln(|sec(x)+tan(x)|))+C
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