Analysis Beispiele

Ermittle die Fläche zwischen den Kurven y=3x^2 natürlicher Logarithmus von x , y=12 natürlicher Logarithmus von x
,
Schritt 1
Löse durch Einsetzen (Substitution), um den Schnittpunkt von beiden Kurven zu ermitteln.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1
Eliminiere die beiden gleichen Seiten jeder Gleichung und vereine.
Schritt 1.2
Stelle jede Seite der Gleichung graphisch dar. Die Lösung ist der x-Wert des Schnittpunktes.
Schritt 1.3
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.1
Ersetze durch .
Schritt 1.3.2
Setze für in ein, löse dann nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.2.1
Entferne die Klammern.
Schritt 1.3.2.2
Entferne die Klammern.
Schritt 1.3.2.3
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.2.3.1
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 1.3.2.3.2
Der natürliche Logarithmus von ist .
Schritt 1.4
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.4.1
Ersetze durch .
Schritt 1.4.2
Setze für in ein, löse dann nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.4.2.1
Entferne die Klammern.
Schritt 1.4.2.2
Entferne die Klammern.
Schritt 1.4.2.3
Potenziere mit .
Schritt 1.5
Die Lösung des Systems ist der vollständige Satz geordneter Paare, die gültige Lösungen sind.
Schritt 2
Die Fläche des Bereichs zwischen den Kurven ist definiert als das Integral der oberen Kurve minus dem Integral der unteren Kurve in jedem Abschnitt. Die Abschnitte werden durch die Schnittpunkte der Kurven bestimmt. Dies kann algebraisch oder graphisch erfolgen.
Schritt 3
Integriere, um die Fläche zwischen und zu ermitteln.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.1
Kombiniere die Integrale zu einem einzigen Integral.
Schritt 3.2
Entferne die Klammern.
Schritt 3.3
Schreibe als um.
Schritt 3.4
Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.
Schritt 3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.6
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 3.7
Integriere partiell durch Anwendung der Formel , mit und .
Schritt 3.8
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.1
Kombiniere und .
Schritt 3.8.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.8.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.9
Wende die Konstantenregel an.
Schritt 3.10
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 3.11
Integriere partiell durch Anwendung der Formel , mit und .
Schritt 3.12
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.12.1
Kombiniere und .
Schritt 3.12.2
Kombiniere und .
Schritt 3.12.3
Kombiniere und .
Schritt 3.12.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.12.5
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.12.5.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.12.5.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.12.5.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.12.5.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.12.5.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.13
Da konstant bezüglich ist, ziehe aus dem Integral.
Schritt 3.14
Gemäß der Potenzregel ist das Integral von nach gleich .
Schritt 3.15
Vereinfache die Lösung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.15.1
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.15.1.1
Kombiniere und .
Schritt 3.15.1.2
Kombiniere und .
Schritt 3.15.2
Substituiere und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.15.2.1
Berechne bei und .
Schritt 3.15.2.2
Berechne bei und .
Schritt 3.15.2.3
Berechne bei und .
Schritt 3.15.2.4
Berechne bei und .
Schritt 3.15.2.5
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.15.2.5.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.15.2.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.15.2.5.3
Subtrahiere von .
Schritt 3.15.2.5.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.15.2.5.5
Potenziere mit .
Schritt 3.15.2.5.6
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.15.2.5.7
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 3.15.2.5.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.15.2.5.9
Potenziere mit .
Schritt 3.15.2.5.10
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 3.15.2.5.11
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.15.2.5.12
Subtrahiere von .
Schritt 3.15.2.5.13
Schreibe als ein Produkt um.
Schritt 3.15.2.5.14
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.15.2.5.15
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.16
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.16.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.16.1.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.16.1.1.1
Der natürliche Logarithmus von ist .
Schritt 3.16.1.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.16.1.2
Addiere und .
Schritt 3.16.1.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.16.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.16.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.16.1.6
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.16.1.7
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.16.1.7.1
Der natürliche Logarithmus von ist .
Schritt 3.16.1.7.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.16.1.8
Addiere und .
Schritt 3.16.1.9
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.16.1.10
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.16.1.11
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.16.1.11.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.16.1.11.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.16.1.11.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.16.1.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.16.1.13
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.16.1.13.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 3.16.1.13.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.16.1.13.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.16.1.13.4
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.16.1.13.5
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.16.1.14
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.16.1.14.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.16.1.14.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.16.1.14.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.16.1.14.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.16.2
Subtrahiere von .
Schritt 3.16.3
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 3.16.4
Kombiniere und .
Schritt 3.16.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.16.6
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.16.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.16.6.2
Addiere und .
Schritt 3.16.7
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 4.2
Potenziere mit .
Schritt 5