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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Laissez . Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2
Étape 2.1
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.1.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.1.2
Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que est où =.
Étape 2.1.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3
Réécrivez comme .
Étape 2.4
Réorganisez les facteurs de .
Étape 3
Remplacez par .
Étape 4
Remplacez à nouveau la dérivée dans l’équation différentielle.
Étape 5
Étape 5.1
Multiplier chaque terme dans par afin d’éliminer les fractions.
Étape 5.1.1
Multipliez chaque terme dans par .
Étape 5.1.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.1.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 5.1.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.1.2.1.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 5.1.2.1.1.2
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 5.1.2.1.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 5.1.2.1.1.4
Annulez le facteur commun.
Étape 5.1.2.1.1.5
Réécrivez l’expression.
Étape 5.1.2.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.1.2.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.1.2.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.1.2.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.1.2.1.3
Multipliez par .
Étape 5.1.2.1.4
Multipliez par .
Étape 5.1.2.1.5
Multipliez .
Étape 5.1.2.1.5.1
Multipliez par .
Étape 5.1.2.1.5.2
Associez et .
Étape 5.1.2.1.6
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 5.1.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.1.3.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.1.3.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 5.1.3.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 5.1.3.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 5.1.3.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 5.1.3.2
Multipliez par .
Étape 5.1.3.3
Élevez à la puissance .
Étape 5.1.3.4
Élevez à la puissance .
Étape 5.1.3.5
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 5.1.3.6
Additionnez et .
Étape 5.2
Factorisez à partir de .
Étape 5.3
Remettez dans l’ordre et .
Étape 6
Pour résoudre l’équation différentielle, laissez où est l’exposant de .
Étape 7
Résolvez l’équation pour .
Étape 8
Prenez la dérivée de par rapport à .
Étape 9
Étape 9.1
Prenez la dérivée de .
Étape 9.2
Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 9.3
Différenciez en utilisant la règle du quotient qui indique que est où et .
Étape 9.4
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 9.4.1
Multipliez par .
Étape 9.4.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 9.4.3
Simplifiez l’expression.
Étape 9.4.3.1
Multipliez par .
Étape 9.4.3.2
Soustrayez de .
Étape 9.4.3.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 9.5
Réécrivez comme .
Étape 10
Remplacez par et par dans l’équation d’origine .
Étape 11
Étape 11.1
Réécrivez l’équation différentielle comme .
Étape 11.1.1
Multiplier chaque terme dans par afin d’éliminer les fractions.
Étape 11.1.1.1
Multipliez chaque terme dans par .
Étape 11.1.1.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 11.1.1.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.1.1.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 11.1.1.2.1.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 11.1.1.2.1.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 11.1.1.2.1.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 11.1.1.2.1.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 11.1.1.2.1.2
Multipliez par .
Étape 11.1.1.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.1.1.2.1.4
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 11.1.1.2.1.4.1
Déplacez .
Étape 11.1.1.2.1.4.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 11.1.1.2.1.4.3
Soustrayez de .
Étape 11.1.1.2.1.5
Simplifiez .
Étape 11.1.1.2.1.6
Associez et .
Étape 11.1.1.2.1.7
Déplacez à gauche de .
Étape 11.1.1.2.1.8
Multipliez .
Étape 11.1.1.2.1.8.1
Multipliez par .
Étape 11.1.1.2.1.8.2
Multipliez par .
Étape 11.1.1.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 11.1.1.3.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 11.1.1.3.2
Multipliez par .
Étape 11.1.1.3.3
Multipliez les exposants dans .
Étape 11.1.1.3.3.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 11.1.1.3.3.2
Multipliez par .
Étape 11.1.1.3.4
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 11.1.1.3.4.1
Déplacez .
Étape 11.1.1.3.4.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 11.1.1.3.4.3
Soustrayez de .
Étape 11.1.1.3.5
Simplifiez .
Étape 11.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 11.1.3
Remettez dans l’ordre et .
Étape 11.2
Le facteur d’intégration est défini par la formule , où .
Étape 11.2.1
Définissez l’intégration.
Étape 11.2.2
Intégrez .
Étape 11.2.2.1
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 11.2.2.2
L’intégrale de par rapport à est .
Étape 11.2.2.3
Simplifiez
Étape 11.2.3
Retirez la constante d’intégration.
Étape 11.2.4
Utilisez la règle de puissance logarithmique.
Étape 11.2.5
L’élévation à une puissance et log sont des fonctions inverses.
Étape 11.3
Multipliez chaque terme par le facteur d’intégration .
Étape 11.3.1
Multipliez chaque terme par .
Étape 11.3.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.3.2.1
Associez et .
Étape 11.3.2.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 11.3.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 11.3.2.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 11.3.2.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 11.3.2.3
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 11.3.3
Déplacez à gauche de .
Étape 11.4
Réécrivez le côté gauche suite à la différenciation d’un produit.
Étape 11.5
Définissez une intégrale de chaque côté.
Étape 11.6
Intégrez le côté gauche.
Étape 11.7
Intégrez le côté droit.
Étape 11.7.1
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 11.7.2
Selon la règle de puissance, l’intégrale de par rapport à est .
Étape 11.7.3
Simplifiez la réponse.
Étape 11.7.3.1
Réécrivez comme .
Étape 11.7.3.2
Simplifiez
Étape 11.7.3.2.1
Associez et .
Étape 11.7.3.2.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 11.7.3.2.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 11.7.3.2.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 11.7.3.2.3
Multipliez par .
Étape 11.8
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 11.8.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 11.8.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 11.8.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 11.8.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 11.8.2.1.2
Divisez par .
Étape 11.8.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 11.8.3.1
Annulez le facteur commun à et .
Étape 11.8.3.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 11.8.3.1.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 11.8.3.1.2.1
Multipliez par .
Étape 11.8.3.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 11.8.3.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 11.8.3.1.2.4
Divisez par .
Étape 12
Remplacez par .
Étape 13
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 14
Étape 14.1
Prenez le logarithme naturel des deux côtés de l’équation pour retirer la variable de l’exposant.
Étape 14.2
Développez le côté gauche.
Étape 14.2.1
Développez en déplaçant hors du logarithme.
Étape 14.2.2
Le logarithme naturel de est .
Étape 14.2.3
Multipliez par .