Analysis Beispiele

$x^{2} - y = 4 e^{y}$

Schritt 1

Differenziere beide Seiten der Gleichung.

$\frac{d}{d x} (x^{2} - y) = \frac{d}{d x} (4 e^{y})$

Schritt 2

Differenziere die linke Seite der Gleichung.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 2.1

Differenziere.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 2.1.1

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $x^{2} - y$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- y]$ .

$\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- y]$

Schritt 2.1.2

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

$2 x + \frac{d}{d x} [- y]$

Schritt 2.2

Berechne $\frac{d}{d x} [- y]$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 2.2.1

Da $- 1$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $- y$ nach $x$ gleich $- \frac{d}{d x} [y]$ .

$2 x - \frac{d}{d x} [y]$

Schritt 2.2.2

Schreibe $\frac{d}{d x} [y]$ als $y'$ um.

$2 x - y'$

Schritt 3

Differenziere die rechte Seite der Gleichung.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.1

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

$4 \frac{d}{d x} [e^{y}]$

Schritt 3.2

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = e^{x}$ und $g (x) = y$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.2.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u$ durch $y$ .

$4 (\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [y])$

Schritt 3.2.2

Differenziere unter Anwendung der Exponentialregel, die besagt, dass $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ gleich $a^{u} \ln (a)$ ist, wobei $a$ = $e$ .

$4 (e^{u} \frac{d}{d x} [y])$

Schritt 3.2.3

Ersetze alle $u$ durch $y$ .

$4 (e^{y} \frac{d}{d x} [y])$

Schritt 3.3

Schreibe $\frac{d}{d x} [y]$ als $y'$ um.

$4 e^{y} y'$

Schritt 4

Forme die Gleichung um durch Gleichsetzen der linken Seite mit der rechten Seite.

$2 x - y' = 4 e^{y} y'$

Schritt 5

Löse nach $y'$ auf.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.1

Stelle die Faktoren in $4 e^{y} y'$ um.

$2 x - y' = 4 y' e^{y}$

Schritt 5.2

Subtrahiere $4 y' e^{y}$ von beiden Seiten der Gleichung.

$2 x - y' - 4 y' e^{y} = 0$

Schritt 5.3

Subtrahiere $2 x$ von beiden Seiten der Gleichung.

$- y' - 4 y' e^{y} = - 2 x$

Schritt 5.4

Faktorisiere $y'$ aus $- y' - 4 y' e^{y}$ heraus.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.4.1

Faktorisiere $y'$ aus $- y'$ heraus.

$y' \cdot - 1 - 4 y' e^{y} = - 2 x$

Schritt 5.4.2

Faktorisiere $y'$ aus $- 4 y' e^{y}$ heraus.

$y' \cdot - 1 + y' (- 4 e^{y}) = - 2 x$

Schritt 5.4.3

Faktorisiere $y'$ aus $y' \cdot - 1 + y' (- 4 e^{y})$ heraus.

$y' (- 1 - 4 e^{y}) = - 2 x$

Schritt 5.5

Teile jeden Ausdruck in $y' (- 1 - 4 e^{y}) = - 2 x$ durch $- 1 - 4 e^{y}$ und vereinfache.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.5.1

Teile jeden Ausdruck in $y' (- 1 - 4 e^{y}) = - 2 x$ durch $- 1 - 4 e^{y}$ .

$\frac{y' (- 1 - 4 e^{y})}{- 1 - 4 e^{y}} = \frac{- 2 x}{- 1 - 4 e^{y}}$

Schritt 5.5.2

Vereinfache die linke Seite.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.5.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $- 1 - 4 e^{y}$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.5.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{y' (- 1 - 4 e^{y})}{- 1 - 4 e^{y}} = \frac{- 2 x}{- 1 - 4 e^{y}}$

Schritt 5.5.2.1.2

Dividiere $y'$ durch $1$ .

$y' = \frac{- 2 x}{- 1 - 4 e^{y}}$

Schritt 5.5.3

Vereinfache die rechte Seite.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.5.3.1

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$y' = - \frac{2 x}{- 1 - 4 e^{y}}$

Schritt 5.5.3.2

Schreibe $- 1$ als $- 1 (1)$ um.

$y' = - \frac{2 x}{- 1 (1) - 4 e^{y}}$

Schritt 5.5.3.3

Faktorisiere $- 1$ aus $- 4 e^{y}$ heraus.

$y' = - \frac{2 x}{- 1 (1) - (4 e^{y})}$

Schritt 5.5.3.4

Faktorisiere $- 1$ aus $- 1 (1) - (4 e^{y})$ heraus.

$y' = - \frac{2 x}{- 1 (1 + 4 e^{y})}$

Schritt 5.5.3.5

Vereinfache den Ausdruck.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.5.3.5.1

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$y' = - - \frac{2 x}{1 + 4 e^{y}}$

Schritt 5.5.3.5.2

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 1$ .

$y' = 1 \frac{2 x}{1 + 4 e^{y}}$

Schritt 5.5.3.5.3

Mutltipliziere $\frac{2 x}{1 + 4 e^{y}}$ mit $1$ .

$y' = \frac{2 x}{1 + 4 e^{y}}$

Schritt 6

Ersetze $y'$ durch $\frac{d y}{d x}$ .

$\frac{d y}{d x} = \frac{2 x}{1 + 4 e^{y}}$