Analysis Beispiele

$\int \frac{\sin (x)}{\sqrt{\cos^{3} (x)}} d x$

Schritt 1

Sei $u = \cos (x)$ . Dann ist $d u = - \sin (x) d x$ , folglich $- d u = \sin (x) d x$ . Forme um unter Verwendung von $u$ und $d$ $u$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1

Es sei $u = \cos (x)$ . Ermittle $\frac{d u}{d x}$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.1

Differenziere $\cos (x)$ .

$\frac{d}{d x} [\cos (x)]$

Schritt 1.1.2

Die Ableitung von $\cos (x)$ nach $x$ ist $- \sin (x)$ .

$- \sin (x)$

Schritt 1.2

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

$\int \frac{- 1}{\sqrt{u^{3}}} d u$

Schritt 2

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$\int - \frac{1}{\sqrt{u^{3}}} d u$

Schritt 3

Da $- 1$ konstant bezüglich $u$ ist, ziehe $- 1$ aus dem Integral.

$- \int \frac{1}{\sqrt{u^{3}}} d u$

Schritt 4

Wende die grundlegenden Potenzregeln an.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 4.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{u^{3}}$ als $u^{\frac{3}{2}}$ neu zu schreiben.

$- \int \frac{1}{u^{\frac{3}{2}}} d u$

Schritt 4.2

Bringe $u^{\frac{3}{2}}$ aus dem Nenner durch Potenzieren mit $- 1$ .

$- \int {(u^{\frac{3}{2}})}^{- 1} d u$

Schritt 4.3

Multipliziere die Exponenten in ${(u^{\frac{3}{2}})}^{- 1}$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 4.3.1

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

$- \int u^{\frac{3}{2} \cdot - 1} d u$

Schritt 4.3.2

Multipliziere $\frac{3}{2} \cdot - 1$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 4.3.2.1

Kombiniere $\frac{3}{2}$ und $- 1$ .

$- \int u^{\frac{3 \cdot - 1}{2}} d u$

Schritt 4.3.2.2

Mutltipliziere $3$ mit $- 1$ .

$- \int u^{\frac{- 3}{2}} d u$

Schritt 4.3.3

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$- \int u^{- \frac{3}{2}} d u$

Schritt 5

Gemäß der Potenzregel ist das Integral von $u^{- \frac{3}{2}}$ nach $u$ gleich $- 2 u^{- \frac{1}{2}}$ .

$- (- 2 u^{- \frac{1}{2}} + C)$

Schritt 6

Vereinfache.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.1

Schreibe $- (- 2 u^{- \frac{1}{2}} + C)$ als $- (- 2 \frac{1}{u^{\frac{1}{2}}}) + C$ um.

$- (- 2 \frac{1}{u^{\frac{1}{2}}}) + C$

Schritt 6.2

Vereinfache.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.2.1

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

$- \frac{- 2}{u^{\frac{1}{2}}} + C$

Schritt 6.2.2

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$- - \frac{2}{u^{\frac{1}{2}}} + C$

Schritt 6.2.3

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 1$ .

$1 \frac{2}{u^{\frac{1}{2}}} + C$

Schritt 6.2.4

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

$\frac{2}{u^{\frac{1}{2}}} + C$

Schritt 7

Ersetze alle $u$ durch $\cos (x)$ .

$\frac{2}{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} + C$

Schritt 8

Vereinfache.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 8.1

Separiere Brüche.

$\frac{2}{1} \cdot \frac{1}{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} + C$

Schritt 8.2

Wandle von $\frac{1}{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}}$ nach ${\sec (x)}^{\frac{1}{2}}$ um.

$\frac{2}{1} {\sec (x)}^{\frac{1}{2}} + C$

Schritt 8.3

Dividiere $2$ durch $1$ .

$2 {\sec (x)}^{\frac{1}{2}} + C$