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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Pour résoudre l’équation différentielle, laissez où est l’exposant de .
Étape 2
Résolvez l’équation pour .
Étape 3
Prenez la dérivée de par rapport à .
Étape 4
Étape 4.1
Prenez la dérivée de .
Étape 4.2
Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 4.3
Différenciez en utilisant la règle du quotient qui indique que est où et .
Étape 4.4
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 4.4.1
Multipliez par .
Étape 4.4.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.4.3
Simplifiez l’expression.
Étape 4.4.3.1
Multipliez par .
Étape 4.4.3.2
Soustrayez de .
Étape 4.4.3.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 4.5
Réécrivez comme .
Étape 5
Remplacez par et par dans l’équation d’origine .
Étape 6
Étape 6.1
Réécrivez l’équation différentielle comme .
Étape 6.1.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 6.1.1.1
Multiplier chaque terme dans par afin d’éliminer les fractions.
Étape 6.1.1.1.1
Multipliez chaque terme dans par .
Étape 6.1.1.1.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.1.1.1.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 6.1.1.1.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.1.1.1.2.1.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 6.1.1.1.2.1.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 6.1.1.1.2.1.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 6.1.1.1.2.1.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 6.1.1.1.2.1.2
Multipliez par .
Étape 6.1.1.1.2.1.3
Multipliez par .
Étape 6.1.1.1.2.1.4
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 6.1.1.1.2.1.4.1
Déplacez .
Étape 6.1.1.1.2.1.4.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 6.1.1.1.2.1.4.3
Soustrayez de .
Étape 6.1.1.1.2.1.5
Simplifiez .
Étape 6.1.1.1.2.1.6
Multipliez par .
Étape 6.1.1.1.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.1.1.1.3.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 6.1.1.1.3.2
Multipliez les exposants dans .
Étape 6.1.1.1.3.2.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 6.1.1.1.3.2.2
Multipliez par .
Étape 6.1.1.1.3.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 6.1.1.1.3.3.1
Déplacez .
Étape 6.1.1.1.3.3.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 6.1.1.1.3.3.3
Soustrayez de .
Étape 6.1.1.1.3.4
Simplifiez .
Étape 6.1.1.2
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 6.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 6.1.3
Remettez dans l’ordre et .
Étape 6.2
Le facteur d’intégration est défini par la formule , où .
Étape 6.2.1
Définissez l’intégration.
Étape 6.2.2
Intégrez .
Étape 6.2.2.1
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 6.2.2.2
Selon la règle de puissance, l’intégrale de par rapport à est .
Étape 6.2.2.3
Simplifiez la réponse.
Étape 6.2.2.3.1
Réécrivez comme .
Étape 6.2.2.3.2
Simplifiez
Étape 6.2.2.3.2.1
Associez et .
Étape 6.2.2.3.2.2
Annulez le facteur commun à et .
Étape 6.2.2.3.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.2.3.2.2.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 6.2.2.3.2.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.2.3.2.2.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 6.2.2.3.2.2.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 6.2.2.3.2.2.2.4
Divisez par .
Étape 6.2.3
Retirez la constante d’intégration.
Étape 6.3
Multipliez chaque terme par le facteur d’intégration .
Étape 6.3.1
Multipliez chaque terme par .
Étape 6.3.2
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 6.3.3
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 6.3.4
Remettez les facteurs dans l’ordre dans .
Étape 6.4
Réécrivez le côté gauche suite à la différenciation d’un produit.
Étape 6.5
Définissez une intégrale de chaque côté.
Étape 6.6
Intégrez le côté gauche.
Étape 6.7
Intégrez le côté droit.
Étape 6.7.1
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 6.7.2
Laissez . Alors , donc . Réécrivez avec et .
Étape 6.7.2.1
Laissez . Déterminez .
Étape 6.7.2.1.1
Différenciez .
Étape 6.7.2.1.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 6.7.2.1.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 6.7.2.1.4
Multipliez par .
Étape 6.7.2.2
Réécrivez le problème en utilisant et .
Étape 6.7.3
Simplifiez
Étape 6.7.3.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 6.7.3.2
Associez et .
Étape 6.7.3.3
Associez et .
Étape 6.7.4
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 6.7.5
Simplifiez
Étape 6.7.5.1
Multipliez par .
Étape 6.7.5.2
Multipliez par .
Étape 6.7.6
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 6.7.7
Intégrez par parties en utilisant la formule , où et .
Étape 6.7.8
Simplifiez
Étape 6.7.8.1
Associez et .
Étape 6.7.8.2
Associez et .
Étape 6.7.8.3
Déplacez à gauche de .
Étape 6.7.8.4
Déplacez à gauche de .
Étape 6.7.8.5
Associez et .
Étape 6.7.8.6
Associez et .
Étape 6.7.8.7
Déplacez à gauche de .
Étape 6.7.8.8
Déplacez à gauche de .
Étape 6.7.9
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 6.7.10
Simplifiez
Étape 6.7.10.1
Multipliez par .
Étape 6.7.10.2
Multipliez par .
Étape 6.7.11
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 6.7.12
L’intégrale de par rapport à est .
Étape 6.7.13
Simplifiez
Étape 6.7.13.1
Réécrivez comme .
Étape 6.7.13.2
Simplifiez
Étape 6.7.13.2.1
Associez et .
Étape 6.7.13.2.2
Associez et .
Étape 6.7.13.2.3
Déplacez à gauche de .
Étape 6.7.13.2.4
Déplacez à gauche de .
Étape 6.7.13.2.5
Associez et .
Étape 6.7.13.2.6
Associez et .
Étape 6.7.13.2.7
Additionnez et .
Étape 6.7.13.2.8
Multipliez par .
Étape 6.7.13.2.9
Additionnez et .
Étape 6.8
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 6.8.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 6.8.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.8.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.8.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.8.2.1.2
Divisez par .
Étape 7
Remplacez par .