Analysis Beispiele

Berechne das Integral Integral über (2x-1)/( Quadratwurzel von 5-3x^2) nach x
Schritt 1
Sei , mit . Dann ist . Beachte, dass wegen , positiv ist.
Schritt 2
Vereinfache Terme.
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Schritt 2.1
Vereinfache .
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Schritt 2.1.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 2.1.1.1
Schreibe als um.
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Schritt 2.1.1.1.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 2.1.1.1.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 2.1.1.1.3
Kombiniere und .
Schritt 2.1.1.1.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.1.1.1.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.1.1.1.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.1.1.1.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 2.1.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.1.3
Vereinige und vereinfache den Nenner.
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Schritt 2.1.1.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.1.3.2
Potenziere mit .
Schritt 2.1.1.3.3
Potenziere mit .
Schritt 2.1.1.3.4
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.1.1.3.5
Addiere und .
Schritt 2.1.1.3.6
Schreibe als um.
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Schritt 2.1.1.3.6.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 2.1.1.3.6.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 2.1.1.3.6.3
Kombiniere und .
Schritt 2.1.1.3.6.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.1.1.3.6.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.1.1.3.6.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.1.1.3.6.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 2.1.1.4
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 2.1.1.4.1
Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.
Schritt 2.1.1.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.1.5
Kombiniere und .
Schritt 2.1.1.6
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
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Schritt 2.1.1.6.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 2.1.1.6.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 2.1.1.7
Schreibe als um.
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Schritt 2.1.1.7.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 2.1.1.7.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 2.1.1.7.3
Kombiniere und .
Schritt 2.1.1.7.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.1.1.7.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.1.1.7.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.1.1.7.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 2.1.1.8
Potenziere mit .
Schritt 2.1.1.9
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.1.1.9.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.1.9.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.1.9.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.1.1.9.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.1.1.10
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
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Schritt 2.1.1.10.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.1.10.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 2.1.1.10.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.1.10.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.1.1.10.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.1.1.10.2.4
Dividiere durch .
Schritt 2.1.1.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.5
Wende den trigonometrischen Pythagoras an.
Schritt 2.1.6
Stelle und um.
Schritt 2.1.7
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 2.2
Vereinfache.
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Schritt 2.2.1
Kombiniere und .
Schritt 2.2.2
Kombiniere und .
Schritt 2.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.4
Kombinieren.
Schritt 2.2.5
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.2.6
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.2.6.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.2.6.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.2.7
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.2.8
Schreibe als um.
Schritt 2.2.9
Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.
Schritt 2.2.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.12
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.2.13
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.2.13.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.2.13.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.2.14
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.2.14.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.2.14.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 4
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
Schritt 5
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 6
Das Integral von nach ist .
Schritt 7
Wende die Konstantenregel an.
Schritt 8
Vereinfache.
Schritt 9
Ersetze alle durch .
Schritt 10
Vereinfache.
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Schritt 10.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 10.1.1
Zeichne ein Dreieck in die Ebene mit den Eckpunkten , und dem Ursprung. Dann ist der Winkel zwischen der positiven x-Achse und dem Strahl, der im Ursprung beginnt und durch verläuft. Folglich ist .
Schritt 10.1.2
Schreibe als um.
Schritt 10.1.3
Da beide Terme perfekte Quadrate sind, faktorisiere durch Anwendung der dritten binomischen Formel, , mit und .
Schritt 10.1.4
Schreibe als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.
Schritt 10.1.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 10.1.6
Schreibe als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.
Schritt 10.1.7
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 10.1.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.9
Vereinfache den Nenner.
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Schritt 10.1.9.1
Potenziere mit .
Schritt 10.1.9.2
Potenziere mit .
Schritt 10.1.9.3
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 10.1.9.4
Addiere und .
Schritt 10.1.10
Schreibe als um.
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Schritt 10.1.10.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 10.1.10.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 10.1.10.3
Kombiniere und .
Schritt 10.1.10.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.1.10.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 10.1.10.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 10.1.10.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 10.1.11
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
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Schritt 10.1.11.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 10.1.11.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 10.1.11.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 10.1.12
Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in .
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Schritt 10.1.12.1
Ordne die Faktoren in den Termen und neu an.
Schritt 10.1.12.2
Addiere und .
Schritt 10.1.12.3
Addiere und .
Schritt 10.1.13
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 10.1.13.1
Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.
Schritt 10.1.13.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.13.3
Schreibe als um.
Schritt 10.1.13.4
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.
Schritt 10.1.13.5
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 10.1.13.6
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
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Schritt 10.1.13.6.1
Bewege .
Schritt 10.1.13.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.13.7
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 10.1.13.8
Schreibe als um.
Schritt 10.1.13.9
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.1.13.9.1
Potenziere mit .
Schritt 10.1.13.9.2
Potenziere mit .
Schritt 10.1.13.9.3
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 10.1.13.9.4
Addiere und .
Schritt 10.1.13.10
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.1.13.10.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 10.1.13.10.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 10.1.13.10.3
Kombiniere und .
Schritt 10.1.13.10.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.1.13.10.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 10.1.13.10.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 10.1.13.10.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 10.1.13.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.14
Schreibe als um.
Schritt 10.1.15
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.1.15.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 10.1.15.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 10.1.15.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 10.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 10.3
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.3.1
Kombiniere und .
Schritt 10.3.2
Kombiniere und .
Schritt 10.4
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.4.1
Kombiniere und .
Schritt 10.4.2
Kombiniere und .
Schritt 10.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 10.6
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.6.1
Stelle und um.
Schritt 10.6.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 10.6.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 10.6.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 10.7
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 11
Stelle die Terme um.