Calcul infinitésimal Exemples

Résoudre l''équation différentielle (dy)/(dx)=-y/(x^2-4x)
Étape 1
Séparez les variables.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.1
Multipliez les deux côtés par .
Étape 1.2
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.2.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 1.2.2
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.2.2.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 1.2.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.2.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.2.3
Factorisez à partir de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.2.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.3.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.3.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.3
Réécrivez l’équation.
Étape 2
Intégrez les deux côtés.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1
Définissez une intégrale de chaque côté.
Étape 2.2
L’intégrale de par rapport à est .
Étape 2.3
Intégrez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.1
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 2.3.2
Écrivez la fraction en utilisant la décomposition en fractions partielles.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.1
Décomposez la fraction et multipliez par le dénominateur commun.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.1.1
Pour chaque facteur dans le dénominateur, créez une nouvelle fraction en utilisant le facteur comme dénominateur et une valeur inconnue comme numérateur. Comme le facteur dans le dénominateur est linéaire, placez une variable unique à sa place .
Étape 2.3.2.1.2
Multipliez chaque fraction dans l’équation par le dénominateur de l’expression d’origine. Dans ce cas, le dénominateur est .
Étape 2.3.2.1.3
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.1.3.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.1.3.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.3.2.1.4
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.1.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.1.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.3.2.1.5
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.1.5.1
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.1.5.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.1.5.1.2
Divisez par .
Étape 2.3.2.1.5.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.3.2.1.5.3
Déplacez à gauche de .
Étape 2.3.2.1.5.4
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.1.5.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.1.5.4.2
Divisez par .
Étape 2.3.2.1.6
Déplacez .
Étape 2.3.2.2
Créez des équations pour les variables de fractions partielles et utilisez-les pour définir un système d’équations.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.2.1
Créez une équation pour les variables de fractions partielles en faisant correspondre les coefficients de de chaque côté de l’équation. Pour que l’équation soit égale, les coefficients équivalents de chaque côté de l’équation doivent être égaux.
Étape 2.3.2.2.2
Créez une équation pour les variables de fractions partielles en faisant correspondre les coefficients des termes qui ne contiennent pas . Pour que l’équation soit égale, les coefficients équivalents de chaque côté de l’équation doivent être égaux.
Étape 2.3.2.2.3
Définissez le système d’équations pour déterminer les coefficients des fractions partielles.
Étape 2.3.2.3
Résolvez le système d’équations.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.3.1
Résolvez dans .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.3.1.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 2.3.2.3.1.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.3.1.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.3.2.3.1.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.3.1.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.3.1.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.3.1.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.3.2.3.1.2.3
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.3.1.2.3.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.3.2.3.2
Remplacez toutes les occurrences de par dans chaque équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.3.2.1
Remplacez toutes les occurrences de dans par .
Étape 2.3.2.3.2.2
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.3.2.2.1
Supprimez les parenthèses.
Étape 2.3.2.3.3
Résolvez dans .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.3.3.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 2.3.2.3.3.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 2.3.2.3.4
Résolvez le système d’équations.
Étape 2.3.2.3.5
Indiquez toutes les solutions.
Étape 2.3.2.4
Remplacez chacun des coefficients de fractions partielles dans par les valeurs trouvées pour et .
Étape 2.3.2.5
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.5.1
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 2.3.2.5.2
Multipliez par .
Étape 2.3.2.5.3
Déplacez à gauche de .
Étape 2.3.2.5.4
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 2.3.2.5.5
Multipliez par .
Étape 2.3.3
Séparez l’intégrale unique en plusieurs intégrales.
Étape 2.3.4
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 2.3.5
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 2.3.6
L’intégrale de par rapport à est .
Étape 2.3.7
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 2.3.8
Laissez . Puis . Réécrivez avec et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.8.1
Laissez . Déterminez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.8.1.1
Différenciez .
Étape 2.3.8.1.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.8.1.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 2.3.8.1.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.8.1.5
Additionnez et .
Étape 2.3.8.2
Réécrivez le problème en utilisant et .
Étape 2.3.9
L’intégrale de par rapport à est .
Étape 2.3.10
Simplifiez
Étape 2.3.11
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.3.12
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.12.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.12.1.1
Associez et .
Étape 2.3.12.1.2
Associez et .
Étape 2.3.12.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.3.12.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.12.4
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.12.5
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.12.6
Réécrivez comme .
Étape 2.3.12.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.3.12.8
Multipliez par .
Étape 2.3.12.9
Multipliez par .
Étape 2.3.12.10
Utilisez la propriété du quotient des logarithmes, .
Étape 2.3.13
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 2.4
Regroupez la constante d’intégration du côté droit comme .
Étape 3
Résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.1
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.1.1
Associez et .
Étape 3.2
Déplacez tous les termes contenant un logarithme du côté gauche de l’équation.
Étape 3.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 3.4
Simplifiez les termes.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.4.1
Associez et .
Étape 3.4.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 3.5
Déplacez à gauche de .
Étape 3.6
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.6.1
Simplifiez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.6.1.1
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.6.1.1.1
Simplifiez en déplaçant dans le logarithme.
Étape 3.6.1.1.2
Retirez la valeur absolue dans car les élévations à des puissances paires sont toujours positives.
Étape 3.6.1.1.3
Utilisez la propriété du quotient des logarithmes, .
Étape 3.6.1.1.4
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 3.6.1.1.5
Associez et .
Étape 3.6.1.2
Réécrivez comme .
Étape 3.6.1.3
Simplifiez en déplaçant dans le logarithme.
Étape 3.6.1.4
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.6.1.4.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.6.1.4.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.6.1.5
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.6.1.5.1
Multipliez les exposants dans .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.6.1.5.1.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 3.6.1.5.1.2
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.6.1.5.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.6.1.5.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 3.6.1.5.2
Simplifiez
Étape 3.7
Pour résoudre , réécrivez l’équation en utilisant les propriétés des logarithmes.
Étape 3.8
Réécrivez en forme exponentielle en utilisant la définition d’un logarithme. Si et sont des nombres réels positifs et , alors est équivalent à .
Étape 3.9
Résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.9.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 3.9.2
Multipliez les deux côtés par .
Étape 3.9.3
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.9.3.1
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.9.3.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.9.3.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 3.9.4
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.9.4.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 3.9.4.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.9.4.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.9.4.2.2
Divisez par .
Étape 4
Simplifiez la constante d’intégration.