Analysis Beispiele

$x^{2} e^{x} + 2 x e^{x}$

Schritt 1

Schreibe $x^{2} e^{x} + 2 x e^{x}$ als Funktion.

$f (x) = x^{2} e^{x} + 2 x e^{x}$

Schritt 2

Die Funktion $F (x)$ kann bestimmt werden, indem das unbestimmte Integral der Ableitung $f (x)$ ermittelt wird.

$F (x) = \int f (x) d x$

Schritt 3

Stelle das Integral auf, um zu lösen.

$F (x) = \int x^{2} e^{x} + 2 x e^{x} d x$

Schritt 4

Zerlege das einzelne Integral in mehrere Integrale.

$\int x^{2} e^{x} d x + \int 2 x e^{x} d x$

Schritt 5

Integriere partiell durch Anwendung der Formel $\int u d v = u v - \int v d u$ , mit $u = x^{2}$ und $d v = e^{x}$ .

$x^{2} e^{x} - \int e^{x} (2 x) d x + \int 2 x e^{x} d x$

Schritt 6

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ziehe $2$ aus dem Integral.

$x^{2} e^{x} - (2 \int e^{x} (x) d x) + \int 2 x e^{x} d x$

Schritt 7

Mutltipliziere $2$ mit $- 1$ .

$x^{2} e^{x} - 2 \int e^{x} (x) d x + \int 2 x e^{x} d x$

Schritt 8

Integriere partiell durch Anwendung der Formel $\int u d v = u v - \int v d u$ , mit $u = x$ und $d v = e^{x}$ .

$x^{2} e^{x} - 2 (x e^{x} - \int e^{x} d x) + \int 2 x e^{x} d x$

Schritt 9

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

$x^{2} e^{x} - 2 (x e^{x} - (e^{x} + C)) + \int 2 x e^{x} d x$

Schritt 10

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ziehe $2$ aus dem Integral.

$x^{2} e^{x} - 2 (x e^{x} - (e^{x} + C)) + 2 \int x e^{x} d x$

Schritt 11

Integriere partiell durch Anwendung der Formel $\int u d v = u v - \int v d u$ , mit $u = x$ und $d v = e^{x}$ .

$x^{2} e^{x} - 2 (x e^{x} - (e^{x} + C)) + 2 (x e^{x} - \int e^{x} d x)$

Schritt 12

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

$x^{2} e^{x} - 2 (x e^{x} - (e^{x} + C)) + 2 (x e^{x} - (e^{x} + C))$

Schritt 13

Vereinfache.

$x^{2} e^{x} - 2 x e^{x} + 2 e^{x} + 2 (x e^{x} - e^{x}) + C$

Schritt 14

Die Lösung ist die Stammfunktion der Funktion $f (x) = x^{2} e^{x} + 2 x e^{x}$ .

$F (x) =$ $x^{2} e^{x} - 2 x e^{x} + 2 e^{x} + 2 (x e^{x} - e^{x}) + C$