Analysis Beispiele

$\int \frac{4}{x^{3}} - \frac{1}{x^{2}} + \frac{1}{x} - \sqrt{x} + 8 x^{3} - e^{x} d x$

Schritt 1

Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.

$\int \frac{4}{x^{3}} d x + \int - \frac{1}{x^{2}} d x + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 2

Da $4$ konstant bezüglich $x$ ist, ziehe $4$ aus dem Integral.

$4 \int \frac{1}{x^{3}} d x + \int - \frac{1}{x^{2}} d x + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 3

Wende die grundlegenden Potenzregeln an.

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Schritt 3.1

Bringe $x^{3}$ aus dem Nenner durch Potenzieren mit $- 1$ .

$4 \int {(x^{3})}^{- 1} d x + \int - \frac{1}{x^{2}} d x + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 3.2

Multipliziere die Exponenten in ${(x^{3})}^{- 1}$ .

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Schritt 3.2.1

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

$4 \int x^{3 \cdot - 1} d x + \int - \frac{1}{x^{2}} d x + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 3.2.2

Mutltipliziere $3$ mit $- 1$ .

$4 \int x^{- 3} d x + \int - \frac{1}{x^{2}} d x + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 4

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

$4 (- \frac{1}{2} x^{- 2} + C) + \int - \frac{1}{x^{2}} d x + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 5

Vereinfache.

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Schritt 5.1

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

$4 (- \frac{x^{- 2}}{2} + C) + \int - \frac{1}{x^{2}} d x + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 5.2

Bringe $x^{- 2}$ in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) + \int - \frac{1}{x^{2}} d x + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 6

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

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - \int \frac{1}{x^{2}} d x + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 7

Wende die grundlegenden Potenzregeln an.

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Schritt 7.1

Bringe $x^{2}$ aus dem Nenner durch Potenzieren mit $- 1$ .

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - \int {(x^{2})}^{- 1} d x + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 7.2

Multipliziere die Exponenten in ${(x^{2})}^{- 1}$ .

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Schritt 7.2.1

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

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - \int x^{2 \cdot - 1} d x + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 7.2.2

Mutltipliziere $2$ mit $- 1$ .

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - \int x^{- 2} d x + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 8

Gemäß der Potenzregel ist das Integral von $x^{- 2}$ nach $x$ gleich $- x^{- 1}$ .

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - (- x^{- 1} + C) + \int \frac{1}{x} d x + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 9

Das Integral von $\frac{1}{x}$ nach $x$ ist $\ln (| x |)$ .

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - (- x^{- 1} + C) + \ln (| x |) + C + \int - \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 10

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

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - (- x^{- 1} + C) + \ln (| x |) + C - \int \sqrt{x} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 11

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{x}$ als $x^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - (- x^{- 1} + C) + \ln (| x |) + C - \int x^{\frac{1}{2}} d x + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 12

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

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - (- x^{- 1} + C) + \ln (| x |) + C - (\frac{2}{3} x^{\frac{3}{2}} + C) + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 13

Kombiniere $\frac{2}{3}$ und $x^{\frac{3}{2}}$ .

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - (- x^{- 1} + C) + \ln (| x |) + C - (\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + C) + \int 8 x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 14

Da $8$ konstant bezüglich $x$ ist, ziehe $8$ aus dem Integral.

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - (- x^{- 1} + C) + \ln (| x |) + C - (\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + C) + 8 \int x^{3} d x + \int - e^{x} d x$

Schritt 15

Gemäß der Potenzregel ist das Integral von $x^{3}$ nach $x$ gleich $\frac{1}{4} x^{4}$ .

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - (- x^{- 1} + C) + \ln (| x |) + C - (\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + C) + 8 (\frac{1}{4} x^{4} + C) + \int - e^{x} d x$

Schritt 16

Kombiniere $\frac{1}{4}$ und $x^{4}$ .

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - (- x^{- 1} + C) + \ln (| x |) + C - (\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + C) + 8 (\frac{x^{4}}{4} + C) + \int - e^{x} d x$

Schritt 17

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

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - (- x^{- 1} + C) + \ln (| x |) + C - (\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + C) + 8 (\frac{x^{4}}{4} + C) - \int e^{x} d x$

Schritt 18

Das Integral von $e^{x}$ nach $x$ ist $e^{x}$ .

$4 (- \frac{1}{2 x^{2}} + C) - (- x^{- 1} + C) + \ln (| x |) + C - (\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + C) + 8 (\frac{x^{4}}{4} + C) - (e^{x} + C)$

Schritt 19

Vereinfache.

$- \frac{2}{x^{2}} + \frac{1}{x} + \ln (| x |) - \frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + 2 x^{4} - e^{x} + C$

Schritt 20

Stelle die Terme um.

$- \frac{2}{x^{2}} + \frac{1}{x} + \ln (| x |) - \frac{2}{3} x^{\frac{3}{2}} + 2 x^{4} - e^{x} + C$