Analysis Beispiele

Berechne das Integral Integral von 4-3x bis 1 über (u^3)/(1+u^2) nach u
Schritt 1
Stelle und um.
Schritt 2
Dividiere durch .
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Schritt 2.1
Stelle die zu dividierenden Polynome auf. Wenn es nicht für jeden Exponenten einen Term gibt, setze einen ein mit dem Wert .
+++++
Schritt 2.2
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
+++++
Schritt 2.3
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
+++++
+++
Schritt 2.4
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
+++++
---
Schritt 2.5
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
+++++
---
-
Schritt 2.6
Ziehe den nächsten Term vom ursprünglichen Dividenden nach unten in den aktuellen Dividenden.
+++++
---
-+
Schritt 2.7
Die endgültige Lösung ist der Quotient plus dem Rest geteilt durch den Divisor.
Schritt 3
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
Schritt 4
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 5
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 6
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 7
Sei . Dann ist , folglich . Forme um unter Verwendung von und .
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Schritt 7.1
Es sei . Ermittle .
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Schritt 7.1.1
Differenziere .
Schritt 7.1.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 7.1.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 7.1.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 7.1.5
Addiere und .
Schritt 7.2
Setze die untere Grenze für in ein.
Schritt 7.3
Vereinfache.
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Schritt 7.3.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 7.3.1.1
Schreibe als um.
Schritt 7.3.1.2
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
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Schritt 7.3.1.2.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 7.3.1.2.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 7.3.1.2.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 7.3.1.3
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
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Schritt 7.3.1.3.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.3.1.3.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.3.1.3.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.3.1.3.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.3.1.3.1.4
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 7.3.1.3.1.5
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
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Schritt 7.3.1.3.1.5.1
Bewege .
Schritt 7.3.1.3.1.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.3.1.3.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.3.1.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 7.3.2
Addiere und .
Schritt 7.4
Setze die obere Grenze für in ein.
Schritt 7.5
Vereinfache.
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Schritt 7.5.1
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 7.5.2
Addiere und .
Schritt 7.6
Die für und gefundenen Werte werden dazu verwendet, um das bestimmte Integral zu berechnen.
Schritt 7.7
Schreibe die Aufgabe mithilfe von , und den neuen Grenzen der Integration neu.
Schritt 8
Vereinfache.
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Schritt 8.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 9
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 10
Das Integral von nach ist .
Schritt 11
Substituiere und vereinfache.
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Schritt 11.1
Berechne bei und .
Schritt 11.2
Berechne bei und .
Schritt 11.3
Vereinfache.
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Schritt 11.3.1
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 11.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.3.3
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 11.3.4
Kombiniere und .
Schritt 11.3.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 11.3.6
Kombiniere und .
Schritt 11.3.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.3.8
Kombiniere und .
Schritt 11.3.9
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
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Schritt 11.3.9.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.3.9.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 11.3.9.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.3.9.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.3.9.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 11.3.9.2.4
Dividiere durch .
Schritt 12
Vereinfache.
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Schritt 12.1
Nutze die Quotienteneigenschaft von Logarithmen, .
Schritt 12.2
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 12.3
Kombiniere und .
Schritt 12.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 12.5
Kombiniere und .
Schritt 12.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.7
Kombiniere und .
Schritt 12.8
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
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Schritt 12.8.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.8.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 12.8.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.8.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 12.8.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 12.8.2.4
Dividiere durch .
Schritt 13
Stelle die Terme um.
Schritt 14
Vereinfache.
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Schritt 14.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 14.1.1
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 14.1.2
Stelle die Terme um.
Schritt 14.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 14.3
Vereinfache.
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Schritt 14.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 14.3.2
Kombiniere und .
Schritt 14.3.3
Kombiniere und .
Schritt 14.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 14.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 14.6
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 14.6.1
Schreibe als um.
Schritt 14.6.2
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 14.6.2.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 14.6.2.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 14.6.2.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 14.6.3
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 14.6.3.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 14.6.3.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 14.6.3.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 14.6.3.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 14.6.3.1.4
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 14.6.3.1.5
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 14.6.3.1.5.1
Bewege .
Schritt 14.6.3.1.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 14.6.3.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 14.6.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 14.6.4
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 14.6.5
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 14.6.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 14.6.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 14.6.5.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 14.6.6
Subtrahiere von .
Schritt 14.6.7
Schreibe in eine faktorisierte Form um.
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Schritt 14.6.7.1
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 14.6.7.1.1
Stelle und um.
Schritt 14.6.7.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 14.6.7.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 14.6.7.1.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 14.6.7.1.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 14.6.7.1.6
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 14.6.7.2
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 14.6.7.2.1
Schreibe als um.
Schritt 14.6.7.2.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 14.6.7.2.3
Schreibe als um.
Schritt 14.7
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.