حساب التفاضل والتكامل الأمثلة

$\frac{d y}{d x} = \frac{3 y^{2}}{\cos (π x)}$

خطوة 1

افصِل المتغيرات.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.1

اضرب كلا الطرفين في $\frac{1}{y^{2}}$ .

$\frac{1}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{1}{y^{2}} \cdot \frac{3 y^{2}}{\cos (π x)}$

خطوة 1.2

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.2.1

اجمع.

$\frac{1}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{1 (3 y^{2})}{y^{2} \cos (π x)}$

خطوة 1.2.2

ألغِ العامل المشترك لـ $y^{2}$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 1.2.2.1

ألغِ العامل المشترك.

$\frac{1}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{1 (3 y^{2})}{y^{2} \cos (π x)}$

خطوة 1.2.2.2

أعِد كتابة العبارة.

$\frac{1}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{1 \cdot (3)}{\cos (π x)}$

خطوة 1.2.3

اضرب $3$ في $1$ .

$\frac{1}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{3}{\cos (π x)}$

خطوة 1.2.4

افصِل الكسور.

$\frac{1}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{3}{1} \cdot \frac{1}{\cos (π x)}$

خطوة 1.2.5

حوّل من $\frac{1}{\cos (π x)}$ إلى $\sec (π x)$ .

$\frac{1}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{3}{1} \sec (π x)$

خطوة 1.2.6

اقسِم $3$ على $1$ .

$\frac{1}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = 3 \sec (π x)$

خطوة 1.3

أعِد كتابة المعادلة.

$\frac{1}{y^{2}} d y = 3 \sec (π x) d x$

خطوة 2

أوجِد تكامل كلا الطرفين.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1

عيّن التكامل في كل طرف.

$\int \frac{1}{y^{2}} d y = \int 3 \sec (π x) d x$

خطوة 2.2

أوجِد تكامل الطرف الأيسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.2.1

طبّق القواعد الأساسية للأُسس.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.2.1.1

انقُل $y^{2}$ خارج القاسم برفعها إلى القوة $- 1$ .

$\int {(y^{2})}^{- 1} d y = \int 3 \sec (π x) d x$

خطوة 2.2.1.2

اضرب الأُسس في ${(y^{2})}^{- 1}$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.2.1.2.1

طبّق قاعدة القوة واضرب الأُسس، ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int y^{2 \cdot - 1} d y = \int 3 \sec (π x) d x$

خطوة 2.2.1.2.2

اضرب $2$ في $- 1$ .

$\int y^{- 2} d y = \int 3 \sec (π x) d x$

خطوة 2.2.2

وفقًا لقاعدة القوة، فإن تكامل $y^{- 2}$ بالنسبة إلى $y$ هو $- y^{- 1}$ .

$- y^{- 1} + C_{1} = \int 3 \sec (π x) d x$

خطوة 2.2.3

أعِد كتابة $- y^{- 1} + C_{1}$ بالصيغة $- \frac{1}{y} + C_{1}$ .

$- \frac{1}{y} + C_{1} = \int 3 \sec (π x) d x$

خطوة 2.3

أوجِد تكامل الطرف الأيمن.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.3.1

بما أن $3$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، انقُل $3$ خارج التكامل.

$- \frac{1}{y} + C_{1} = 3 \int \sec (π x) d x$

خطوة 2.3.2

لنفترض أن $u = π x$ . إذن $d u = π d x$ ، لذا $\frac{1}{π} d u = d x$ . أعِد الكتابة باستخدام $u$ و $d$ $u$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.3.2.1

افترض أن $u = π x$ . أوجِد $\frac{d u}{d x}$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.3.2.1.1

أوجِد مشتقة $π x$ .

$\frac{d}{d x} [π x]$

خطوة 2.3.2.1.2

بما أن $π$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، إذن مشتق $π x$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $π \frac{d}{d x} [x]$ .

$π \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 2.3.2.1.3

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ هو $n x^{n - 1}$ حيث $n = 1$ .

$π \cdot 1$

خطوة 2.3.2.1.4

اضرب $π$ في $1$ .

$π$

خطوة 2.3.2.2

أعِد كتابة المسألة باستخدام $u$ و $d u$ .

$- \frac{1}{y} + C_{1} = 3 \int \sec (u) \frac{1}{π} d u$

خطوة 2.3.3

اجمع $\sec (u)$ و $\frac{1}{π}$ .

$- \frac{1}{y} + C_{1} = 3 \int \frac{\sec (u)}{π} d u$

خطوة 2.3.4

بما أن $\frac{1}{π}$ عدد ثابت بالنسبة إلى $u$ ، انقُل $\frac{1}{π}$ خارج التكامل.

$- \frac{1}{y} + C_{1} = 3 (\frac{1}{π} \int \sec (u) d u)$

خطوة 2.3.5

اجمع $\frac{1}{π}$ و $3$ .

$- \frac{1}{y} + C_{1} = \frac{3}{π} \int \sec (u) d u$

خطوة 2.3.6

تكامل $\sec (u)$ بالنسبة إلى $u$ هو $\ln (| \sec (u) + \tan (u) |)$ .

$- \frac{1}{y} + C_{1} = \frac{3}{π} (\ln (| \sec (u) + \tan (u) |) + C_{2})$

خطوة 2.3.7

بسّط.

$- \frac{1}{y} + C_{1} = \frac{3}{π} \ln (| \sec (u) + \tan (u) |) + C_{2}$

خطوة 2.3.8

استبدِل كافة حالات حدوث $u$ بـ $π x$ .

$- \frac{1}{y} + C_{1} = \frac{3}{π} \ln (| \sec (π x) + \tan (π x) |) + C_{2}$

خطوة 2.4

جمّع ثابت التكامل في الطرف الأيمن في صورة $C$ .

$- \frac{1}{y} = \frac{3}{π} \ln (| \sec (π x) + \tan (π x) |) + C$

خطوة 3

أوجِد قيمة $y$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1

اضرب $\frac{3}{π} \ln (| \sec (π x) + \tan (π x) |)$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1.1

اجمع $\frac{3}{π}$ و $\ln (| \sec (π x) + \tan (π x) |)$ .

$- \frac{1}{y} = \frac{3 \ln (| \sec (π x) + \tan (π x) |)}{π} + C$

خطوة 3.1.2

بسّط $3 \ln (| \sec (π x) + \tan (π x) |)$ بنقل $3$ داخل اللوغاريتم.

$- \frac{1}{y} = \frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C$

خطوة 3.2

أوجِد القاسم المشترك الأصغر للحدود في المعادلة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.2.1

يُعد إيجاد القاسم المشترك الأصغر لقائمة القيم بمثابة إيجاد المضاعف المشترك الأصغر لقواسم تلك القيم.

$y, π, 1$

خطوة 3.2.2

بما أن $y, π, 1$ تحتوي على أعداد ومتغيرات على حدٍّ سواء، فهناك خطوتان لإيجاد المضاعف المشترك الأصغر. أوجِد المضاعف المشترك الأصغر للجزء العددي $1, 1, 1$ ثم أوجِد المضاعف المشترك الأصغر للجزء المتغير $y^{1}$ .

خطوة 3.2.3

المضاعف المشترك الأصغر هو أصغر عدد موجب يمكن قسمته على جميع الأعداد بالتساوي.

1. اكتب قائمة العوامل الأساسية لكل عدد.

2. اضرب كل عامل في أكبر عدد من مرات ظهوره في أي رقم.

خطوة 3.2.4

العدد $1$ ليس عددًا أوليًا لأن له عامل موجب واحد فقط، وهو العدد نفسه.

ليس أوليًا

خطوة 3.2.5

المضاعف المشترك الأصغر لـ $1, 1, 1$ هو حاصل ضرب كل العوامل الأساسية في أكبر عدد من المرات التي تظهر فيها في أي من العددين.

$1$

خطوة 3.2.6

عامل $y^{1}$ هو $y$ نفسها.

$y^{1} = y$

تحدث $y$ بمعدل $1$ من المرات.

خطوة 3.2.7

المضاعف المشترك الأصغر لـ $y^{1}$ هو حاصل ضرب كل العوامل الأساسية في أكبر عدد من المرات التي تظهر فيها في أي من الحدين.

$y$

خطوة 3.3

اضرب كل حد في $- \frac{1}{y} = \frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C$ في $y$ لحذف الكسور.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.3.1

اضرب كل حد في $- \frac{1}{y} = \frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C$ في $y$ .

$- \frac{1}{y} y = \frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} y + C y$

خطوة 3.3.2

بسّط الطرف الأيسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.3.2.1

ألغِ العامل المشترك لـ $y$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.3.2.1.1

انقُل السالب الرئيسي في $- \frac{1}{y}$ إلى بسط الكسر.

$\frac{- 1}{y} y = \frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} y + C y$

خطوة 3.3.2.1.2

ألغِ العامل المشترك.

$\frac{- 1}{y} y = \frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} y + C y$

خطوة 3.3.2.1.3

أعِد كتابة العبارة.

$- 1 = \frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} y + C y$

خطوة 3.3.3

بسّط الطرف الأيمن.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.3.3.1

اجمع $\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π}$ و $y$ .

$- 1 = \frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3}) y}{π} + C y$

خطوة 3.3.3.2

أعِد ترتيب العوامل في $\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3}) y}{π} + C y$ .

$- 1 = \frac{y \ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C y$

خطوة 3.4

أوجِد حل المعادلة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.4.1

أعِد كتابة المعادلة في صورة $\frac{y \ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C y = - 1$ .

$\frac{y \ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C y = - 1$

خطوة 3.4.2

أخرِج العامل $y$ من $\frac{y \ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C y$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.4.2.1

أخرِج العامل $y$ من $\frac{y \ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π}$ .

$y (\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π}) + C y = - 1$

خطوة 3.4.2.2

أخرِج العامل $y$ من $C y$ .

$y (\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π}) + y C = - 1$

خطوة 3.4.2.3

أخرِج العامل $y$ من $y \frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + y C$ .

$y (\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C) = - 1$

خطوة 3.4.3

اقسِم كل حد في $y (\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C) = - 1$ على $\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C$ وبسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.4.3.1

اقسِم كل حد في $y (\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C) = - 1$ على $\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C$ .

$\frac{y (\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C)}{\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C} = \frac{- 1}{\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C}$

خطوة 3.4.3.2

بسّط الطرف الأيسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.4.3.2.1

ألغِ العامل المشترك لـ $\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.4.3.2.1.1

ألغِ العامل المشترك.

$\frac{y (\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C)}{\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C} = \frac{- 1}{\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C}$

خطوة 3.4.3.2.1.2

اقسِم $y$ على $1$ .

$y = \frac{- 1}{\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C}$

خطوة 3.4.3.3

بسّط الطرف الأيمن.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.4.3.3.1

انقُل السالب أمام الكسر.

$y = - \frac{1}{\frac{\ln ({| \sec (π x) + \tan (π x) |}^{3})}{π} + C}$