Analysis Beispiele

Bestimme das Integral (2v^2+6v+5)/((v+2)(v+1)^2)
Schritt 1
Schreibe den Bruch mithilfe der Teilbruchzerlegung.
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Schritt 1.1
Zerlege den Bruch und multipliziere mit dem gemeinsamen Nenner durch.
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Schritt 1.1.1
Bilde für jeden Faktor im Nenner einen neuen Bruch mit dem Faktor als Nenner und einem unbekannten Wert als Zähler. Da der Faktor im Nenner linear ist, setze eine einzelne Variable für den Zähler ein .
Schritt 1.1.2
Bilde für jeden Faktor im Nenner einen neuen Bruch mit dem Faktor als Nenner und einem unbekannten Wert als Zähler. Da der Faktor im Nenner linear ist, setze eine einzelne Variable für den Zähler ein .
Schritt 1.1.3
Bilde für jeden Faktor im Nenner einen neuen Bruch mit dem Faktor als Nenner und einem unbekannten Wert als Zähler. Da der Faktor im Nenner linear ist, setze eine einzelne Variable für den Zähler ein .
Schritt 1.1.4
Multipliziere jeden Bruch in der Gleichung mit dem Nenner des ursprünglichen Ausdrucks. In diesem Fall ist der Nenner gleich .
Schritt 1.1.5
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.1.5.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.5.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.1.6
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.1.6.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.6.2
Dividiere durch .
Schritt 1.1.7
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 1.1.7.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.1.7.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.7.1.2
Dividiere durch .
Schritt 1.1.7.2
Schreibe als um.
Schritt 1.1.7.3
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
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Schritt 1.1.7.3.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.7.3.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.7.3.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.7.4
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
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Schritt 1.1.7.4.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 1.1.7.4.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.7.4.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.7.4.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.7.4.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.7.4.2
Addiere und .
Schritt 1.1.7.5
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.7.6
Vereinfache.
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Schritt 1.1.7.6.1
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 1.1.7.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.7.7
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 1.1.7.7.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.7.7.2
Dividiere durch .
Schritt 1.1.7.8
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.7.9
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 1.1.7.10
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
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Schritt 1.1.7.10.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.1.7.10.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 1.1.7.10.2.1
Multipliziere mit .
Schritt 1.1.7.10.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.7.10.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.1.7.10.2.4
Dividiere durch .
Schritt 1.1.7.11
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.7.12
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 1.1.7.13
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
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Schritt 1.1.7.13.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.7.13.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.7.13.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.7.14
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
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Schritt 1.1.7.14.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 1.1.7.14.1.1
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
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Schritt 1.1.7.14.1.1.1
Bewege .
Schritt 1.1.7.14.1.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.7.14.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.7.14.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.7.14.2
Addiere und .
Schritt 1.1.8
Vereinfache den Ausdruck.
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Schritt 1.1.8.1
Bewege .
Schritt 1.1.8.2
Stelle und um.
Schritt 1.1.8.3
Bewege .
Schritt 1.1.8.4
Bewege .
Schritt 1.1.8.5
Bewege .
Schritt 1.1.8.6
Bewege .
Schritt 1.2
Schreibe Gleichungen für die Teilbruchvariablen und benutze sie, um ein Gleichungssystem aufzustellen.
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Schritt 1.2.1
Erzeuge eine Gleichung für die Variablen der Partialbrüche durch Gleichsetzen der Koeffizienten von jeder Seite der Gleichung. Damit die Gleichung gilt, müssen äquivalente Koeffizienten auf jeder Seite der Gleichung gleich sein.
Schritt 1.2.2
Erzeuge eine Gleichung für die Variablen der Partialbrüche durch Gleichsetzen der Koeffizienten von jeder Seite der Gleichung. Damit die Gleichung gilt, müssen äquivalente Koeffizienten auf jeder Seite der Gleichung gleich sein.
Schritt 1.2.3
Erzeuge eine Gleichung für die Variablen der Partialbrüche durch Gleichsetzen der Koeffizienten der Terme, die nicht enthalten. Damit die Gleichung gilt, müssen die äquivalenten Koeffizienten auf jeder Seite der Gleichung gleich sein.
Schritt 1.2.4
Stelle das Gleichungssystem auf, um die Koeffizienten der Partialbrüche zu ermitteln.
Schritt 1.3
Löse das Gleichungssystem.
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Schritt 1.3.1
Löse in nach auf.
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Schritt 1.3.1.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 1.3.1.2
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 1.3.2
Ersetze alle Vorkommen von durch in jeder Gleichung.
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Schritt 1.3.2.1
Ersetze alle in durch .
Schritt 1.3.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 1.3.2.2.1
Vereinfache .
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Schritt 1.3.2.2.1.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 1.3.2.2.1.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.3.2.2.1.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.2.2.1.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.2.2.1.2
Addiere und .
Schritt 1.3.2.3
Ersetze alle in durch .
Schritt 1.3.2.4
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 1.3.2.4.1
Addiere und .
Schritt 1.3.3
Stelle und um.
Schritt 1.3.4
Löse in nach auf.
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Schritt 1.3.4.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 1.3.4.2
Bringe alle Terme, die nicht enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.
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Schritt 1.3.4.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 1.3.4.2.2
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 1.3.4.2.3
Subtrahiere von .
Schritt 1.3.5
Ersetze alle Vorkommen von durch in jeder Gleichung.
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Schritt 1.3.5.1
Ersetze alle in durch .
Schritt 1.3.5.2
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 1.3.5.2.1
Vereinfache .
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Schritt 1.3.5.2.1.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 1.3.5.2.1.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.3.5.2.1.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.5.2.1.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.5.2.1.2
Addiere und .
Schritt 1.3.5.3
Ersetze alle in durch .
Schritt 1.3.5.4
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.5.4.1
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.5.4.1.1
Entferne die Klammern.
Schritt 1.3.5.4.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.5.4.2.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.5.4.2.1.1
Addiere und .
Schritt 1.3.5.4.2.1.2
Subtrahiere von .
Schritt 1.3.6
Löse in nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.6.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 1.3.6.2
Bringe alle Terme, die nicht enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.6.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 1.3.6.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 1.3.6.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 1.3.6.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 1.3.6.3.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 1.3.6.3.2.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 1.3.6.3.2.2
Dividiere durch .
Schritt 1.3.6.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.6.3.3.1
Dividiere durch .
Schritt 1.3.7
Ersetze alle Vorkommen von durch in jeder Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.7.1
Ersetze alle in durch .
Schritt 1.3.7.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.7.2.1
Vereinfache .
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Schritt 1.3.7.2.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.7.2.1.2
Subtrahiere von .
Schritt 1.3.7.3
Ersetze alle in durch .
Schritt 1.3.7.4
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 1.3.7.4.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.7.4.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.7.4.1.2
Subtrahiere von .
Schritt 1.3.8
Liste alle Lösungen auf.
Schritt 1.4
Ersetze jeden Teilbruchkoeffizienten in durch die Werte, die für , und ermittelt wurden.
Schritt 1.5
Entferne die Null aus dem Ausdruck.
Schritt 2
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
Schritt 3
Sei . Dann ist . Forme um unter Vewendung von und .
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Schritt 3.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 3.1.1
Differenziere .
Schritt 3.1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 3.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.1.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 3.1.5
Addiere und .
Schritt 3.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 4
Das Integral von nach ist .
Schritt 5
Sei . Dann ist . Forme um unter Vewendung von und .
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Schritt 5.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 5.1.1
Differenziere .
Schritt 5.1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 5.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 5.1.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 5.1.5
Addiere und .
Schritt 5.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 6
Wende die grundlegenden Potenzregeln an.
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Schritt 6.1
Bringe aus dem Nenner durch Potenzieren mit .
Schritt 6.2
Multipliziere die Exponenten in .
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Schritt 6.2.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 6.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 7
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 8
Sei . Dann ist . Forme um unter Vewendung von und .
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Schritt 8.1
Es sei . Ermittle .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.1.1
Differenziere .
Schritt 8.1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 8.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 8.1.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 8.1.5
Addiere und .
Schritt 8.2
Schreibe die Aufgabe mithlfe von und neu.
Schritt 9
Das Integral von nach ist .
Schritt 10
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.1
Vereinfache.
Schritt 10.2
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.2.1
Wende die Produktregel für Logarithmen an, .
Schritt 10.2.2
Um Absolutwerte zu multiplizieren, multipliziere die Terme innerhalb jedes Absolutwerts.
Schritt 11
Setze für jede eingesetzte Integrationsvariable neu ein.
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Schritt 11.1
Ersetze alle durch .
Schritt 11.2
Ersetze alle durch .
Schritt 11.3
Ersetze alle durch .