Calcul infinitésimal Exemples

$\frac{d u}{d t} = e^{3 u + 10 t}$ , $u (0) = 17$

Étape 1

Laissez $v = e^{3 u + 10 t}$ . Remplacez toutes les occurrences de $e^{3 u + 10 t}$ par $v$ .

$\frac{d u}{d t} = v$

Étape 2

Déterminez $\frac{d v}{d t}$ en différenciant $e^{3 u + 10 t}$ .

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Étape 2.1

Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que $\frac{d}{d t} [f (g (t))]$ est $f' (g (t)) g' (t)$ où $f (t) = e^{t}$ et $g (t) = 3 u + 10 t$ .

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Étape 2.1.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u_{1}$ comme $3 u + 10 t$ .

$\frac{d v}{d t} = \frac{d}{d u_{1}} [e^{u_{1}}] \frac{d}{d t} [3 u + 10 t]$

Étape 2.1.2

Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ est $a^{u_{1}} \ln (a)$ où $a$ = $e$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{u_{1}} \frac{d}{d t} [3 u + 10 t]$

Étape 2.1.3

Remplacez toutes les occurrences de $u_{1}$ par $3 u + 10 t$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} \frac{d}{d t} [3 u + 10 t]$

Étape 2.2

Selon la règle de la somme, la dérivée de $3 u + 10 t$ par rapport à $t$ est $\frac{d}{d t} [3 u] + \frac{d}{d t} [10 t]$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} (\frac{d}{d t} [3 u] + \frac{d}{d t} [10 t])$

Étape 2.3

Comme $3$ est constant par rapport à $t$ , la dérivée de $3 u$ par rapport à $t$ est $3 \frac{d}{d t} [u]$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} (3 \frac{d}{d t} [u] + \frac{d}{d t} [10 t])$

Étape 2.4

Réécrivez $\frac{d}{d t} [u]$ comme $u'$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} (3 u' + \frac{d}{d t} [10 t])$

Étape 2.5

Comme $10$ est constant par rapport à $t$ , la dérivée de $10 t$ par rapport à $t$ est $10 \frac{d}{d t} [t]$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} (3 u' + 10 \frac{d}{d t} [t])$

Étape 2.6

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d t} [t^{n}]$ est $n t^{n - 1}$ où $n = 1$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} (3 u' + 10 \cdot 1)$

Étape 2.7

Multipliez $10$ par $1$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} (3 u' + 10)$

Étape 3

Remplacez $e^{3 u + 10 t}$ par $v$ .

$\frac{d v}{d t} = v (3 u' + 10)$

Étape 4

Remplacez à nouveau la dérivée dans l’équation différentielle.

$\frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} - \frac{10}{3} = v$

Étape 5

Séparez les variables.

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Étape 5.1

Résolvez $\frac{d v}{d t}$ .

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Étape 5.1.1

Ajoutez $\frac{10}{3}$ aux deux côtés de l’équation.

$\frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} = v + \frac{10}{3}$

Étape 5.1.2

Multipliez les deux côtés par $3 v$ .

$\frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} (3 v) = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Étape 5.1.3

Simplifiez

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Étape 5.1.3.1

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 5.1.3.1.1

Simplifiez $\frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} (3 v)$ .

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Étape 5.1.3.1.1.1

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$3 \frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} v = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Étape 5.1.3.1.1.2

Annulez le facteur commun de $3$ .

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Étape 5.1.3.1.1.2.1

Factorisez $3$ à partir de $3 v$ .

$3 \frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} v = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Étape 5.1.3.1.1.2.2

Annulez le facteur commun.

$3 \frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} v = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Étape 5.1.3.1.1.2.3

Réécrivez l’expression.

$\frac{\frac{d v}{d t}}{v} v = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Étape 5.1.3.1.1.3

Annulez le facteur commun de $v$ .

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Étape 5.1.3.1.1.3.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{\frac{d v}{d t}}{v} v = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Étape 5.1.3.1.1.3.2

Réécrivez l’expression.

$\frac{d v}{d t} = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Étape 5.1.3.2

Simplifiez le côté droit.

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Étape 5.1.3.2.1

Simplifiez $(v + \frac{10}{3}) (3 v)$ .

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Étape 5.1.3.2.1.1

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{d v}{d t} = v (3 v) + \frac{10}{3} (3 v)$

Étape 5.1.3.2.1.2

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$\frac{d v}{d t} = 3 v \cdot v + \frac{10}{3} (3 v)$

Étape 5.1.3.2.1.3

Annulez le facteur commun de $3$ .

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Étape 5.1.3.2.1.3.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{d v}{d t} = 3 v \cdot v + \frac{10}{3} (3 v)$

Étape 5.1.3.2.1.3.2

Réécrivez l’expression.

$\frac{d v}{d t} = 3 v \cdot v + 10 v$

Étape 5.1.3.2.1.4

Multipliez $v$ par $v$ en additionnant les exposants.

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Étape 5.1.3.2.1.4.1

Déplacez $v$ .

$\frac{d v}{d t} = 3 (v \cdot v) + 10 v$

Étape 5.1.3.2.1.4.2

Multipliez $v$ par $v$ .

$\frac{d v}{d t} = 3 v^{2} + 10 v$

Étape 5.2

Multipliez les deux côtés par $\frac{1}{3 v^{2} + 10 v}$ .

$\frac{1}{3 v^{2} + 10 v} \frac{d v}{d t} = \frac{1}{3 v^{2} + 10 v} (3 v^{2} + 10 v)$

Étape 5.3

Annulez le facteur commun de $3 v^{2} + 10 v$ .

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Étape 5.3.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{1}{3 v^{2} + 10 v} \frac{d v}{d t} = \frac{1}{3 v^{2} + 10 v} (3 v^{2} + 10 v)$

Étape 5.3.2

Réécrivez l’expression.

$\frac{1}{3 v^{2} + 10 v} \frac{d v}{d t} = 1$

Étape 5.4

Réécrivez l’équation.

$\frac{1}{3 v^{2} + 10 v} d v = 1 d t$

Étape 6

Intégrez les deux côtés.

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Étape 6.1

Définissez une intégrale de chaque côté.

$\int \frac{1}{3 v^{2} + 10 v} d v = \int d t$

Étape 6.2

Intégrez le côté gauche.

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Étape 6.2.1

Écrivez la fraction en utilisant la décomposition en fractions partielles.

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Étape 6.2.1.1

Décomposez la fraction et multipliez par le dénominateur commun.

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Étape 6.2.1.1.1

Factorisez $v$ à partir de $3 v^{2} + 10 v$ .

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Étape 6.2.1.1.1.1

Factorisez $v$ à partir de $3 v^{2}$ .

$\frac{1}{v (3 v) + 10 v}$

Étape 6.2.1.1.1.2

Factorisez $v$ à partir de $10 v$ .

$\frac{1}{v (3 v) + v \cdot 10}$

Étape 6.2.1.1.1.3

Factorisez $v$ à partir de $v (3 v) + v \cdot 10$ .

$\frac{1}{v (3 v + 10)}$

Étape 6.2.1.1.2

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 $B$ .

$\frac{A}{v} + \frac{B}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.1.3

Multipliez chaque fraction dans l’équation par le dénominateur de l’expression d’origine. Dans ce cas, le dénominateur est $v (3 v + 10)$ .

$\frac{1 (v (3 v + 10))}{v (3 v + 10)} = \frac{A (v (3 v + 10))}{v} + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.1.4

Annulez le facteur commun de $v$ .

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Étape 6.2.1.1.4.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{1 (v (3 v + 10))}{v (3 v + 10)} = \frac{A (v (3 v + 10))}{v} + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.1.4.2

Réécrivez l’expression.

$\frac{1 (3 v + 10)}{3 v + 10} = \frac{A (v (3 v + 10))}{v} + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.1.5

Annulez le facteur commun de $3 v + 10$ .

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Étape 6.2.1.1.5.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{1 (3 v + 10)}{3 v + 10} = \frac{A (v (3 v + 10))}{v} + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.1.5.2

Réécrivez l’expression.

$1 = \frac{A (v (3 v + 10))}{v} + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.1.6

Simplifiez chaque terme.

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Étape 6.2.1.1.6.1

Annulez le facteur commun de $v$ .

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Étape 6.2.1.1.6.1.1

Annulez le facteur commun.

$1 = \frac{A (v (3 v + 10))}{v} + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.1.6.1.2

Divisez $A (3 v + 10)$ par $1$ .

$1 = A (3 v + 10) + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.1.6.2

Appliquez la propriété distributive.

$1 = A (3 v) + A \cdot 10 + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.1.6.3

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$1 = 3 A v + A \cdot 10 + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.1.6.4

Déplacez $10$ à gauche de $A$ .

$1 = 3 A v + 10 A + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.1.6.5

Divisez $B v$ par $1$ .

$1 = 3 A v + 10 A + B v$

Étape 6.2.1.1.7

Simplifiez l’expression.

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Étape 6.2.1.1.7.1

Déplacez $A$ .

$1 = 3 v A + 10 A + B v$

Étape 6.2.1.1.7.2

Remettez dans l’ordre $B$ et $v$ .

$1 = 3 v A + 10 A + B v$

Étape 6.2.1.1.7.3

Déplacez $10 A$ .

$1 = 3 v A + B v + 10 A$

Étape 6.2.1.2

Créez des équations pour les variables de fractions partielles et utilisez-les pour définir un système d’équations.

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Étape 6.2.1.2.1

Créez une équation pour les variables de fractions partielles en faisant correspondre les coefficients de $v$ de chaque côté de l’équation. Pour que l’équation soit égale, les coefficients équivalents de chaque côté de l’équation doivent être égaux.

$0 = 3 A + B$

Étape 6.2.1.2.2

Créez une équation pour les variables de fractions partielles en faisant correspondre les coefficients des termes qui ne contiennent pas $v$ . Pour que l’équation soit égale, les coefficients équivalents de chaque côté de l’équation doivent être égaux.

$1 = 10 A$

Étape 6.2.1.2.3

Définissez le système d’équations pour déterminer les coefficients des fractions partielles.

$0 = 3 A + B$

$1 = 10 A$

$0 = 3 A + B$

$1 = 10 A$

Étape 6.2.1.3

Résolvez le système d’équations.

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Étape 6.2.1.3.1

Résolvez $A$ dans $1 = 10 A$ .

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Étape 6.2.1.3.1.1

Réécrivez l’équation comme $10 A = 1$ .

$10 A = 1$

$0 = 3 A + B$

Étape 6.2.1.3.1.2

Divisez chaque terme dans $10 A = 1$ par $10$ et simplifiez.

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Étape 6.2.1.3.1.2.1

Divisez chaque terme dans $10 A = 1$ par $10$ .

$\frac{10 A}{10} = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

Étape 6.2.1.3.1.2.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 6.2.1.3.1.2.2.1

Annulez le facteur commun de $10$ .

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Étape 6.2.1.3.1.2.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{10 A}{10} = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

Étape 6.2.1.3.1.2.2.1.2

Divisez $A$ par $1$ .

$A = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

$A = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

$A = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

$A = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

$A = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

Étape 6.2.1.3.2

Remplacez toutes les occurrences de $A$ par $\frac{1}{10}$ dans chaque équation.

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Étape 6.2.1.3.2.1

Remplacez toutes les occurrences de $A$ dans $0 = 3 A + B$ par $\frac{1}{10}$ .

$0 = 3 (\frac{1}{10}) + B$

$A = \frac{1}{10}$

Étape 6.2.1.3.2.2

Simplifiez le côté droit.

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Étape 6.2.1.3.2.2.1

Associez $3$ et $\frac{1}{10}$ .

$0 = \frac{3}{10} + B$

$A = \frac{1}{10}$

$0 = \frac{3}{10} + B$

$A = \frac{1}{10}$

$0 = \frac{3}{10} + B$

$A = \frac{1}{10}$

Étape 6.2.1.3.3

Résolvez $B$ dans $0 = \frac{3}{10} + B$ .

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Étape 6.2.1.3.3.1

Réécrivez l’équation comme $\frac{3}{10} + B = 0$ .

$\frac{3}{10} + B = 0$

$A = \frac{1}{10}$

Étape 6.2.1.3.3.2

Soustrayez $\frac{3}{10}$ des deux côtés de l’équation.

$B = - \frac{3}{10}$

$A = \frac{1}{10}$

$B = - \frac{3}{10}$

$A = \frac{1}{10}$

Étape 6.2.1.3.4

Résolvez le système d’équations.

$B = - \frac{3}{10} A = \frac{1}{10}$

Étape 6.2.1.3.5

Indiquez toutes les solutions.

$B = - \frac{3}{10}, A = \frac{1}{10}$

Étape 6.2.1.4

Remplacez chacun des coefficients de fractions partielles dans $\frac{A}{v} + \frac{B}{3 v + 10}$ par les valeurs trouvées pour $A$ et $B$ .

$\frac{\frac{1}{10}}{v} + \frac{- \frac{3}{10}}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.5

Simplifiez

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Étape 6.2.1.5.1

Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.

$\frac{1}{10} \cdot \frac{1}{v} + \frac{- \frac{3}{10}}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.5.2

Multipliez $\frac{1}{10}$ par $\frac{1}{v}$ .

$\frac{1}{10 v} + \frac{- \frac{3}{10}}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.5.3

Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.

$\frac{1}{10 v} - \frac{3}{10} \cdot \frac{1}{3 v + 10}$

Étape 6.2.1.5.4

Multipliez $\frac{1}{3 v + 10}$ par $\frac{3}{10}$ .

$\frac{1}{10 v} - \frac{3}{(3 v + 10) \cdot 10}$

Étape 6.2.1.5.5

Déplacez $10$ à gauche de $3 v + 10$ .

$\int \frac{1}{10 v} - \frac{3}{10 (3 v + 10)} d v = \int d t$

Étape 6.2.2

Séparez l’intégrale unique en plusieurs intégrales.

$\int \frac{1}{10 v} d v + \int - \frac{3}{10 (3 v + 10)} d v = \int d t$

Étape 6.2.3

Comme $\frac{1}{10}$ est constant par rapport à $v$ , placez $\frac{1}{10}$ en dehors de l’intégrale.

$\frac{1}{10} \int \frac{1}{v} d v + \int - \frac{3}{10 (3 v + 10)} d v = \int d t$

Étape 6.2.4

L’intégrale de $\frac{1}{v}$ par rapport à $v$ est $\ln (| v |)$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) + \int - \frac{3}{10 (3 v + 10)} d v = \int d t$

Étape 6.2.5

Comme $- 1$ est constant par rapport à $v$ , placez $- 1$ en dehors de l’intégrale.

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \int \frac{3}{10 (3 v + 10)} d v = \int d t$

Étape 6.2.6

Comme $\frac{3}{10}$ est constant par rapport à $v$ , placez $\frac{3}{10}$ en dehors de l’intégrale.

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - (\frac{3}{10} \int \frac{1}{3 v + 10} d v) = \int d t$

Étape 6.2.7

Laissez $u_{2} = 3 v + 10$ . Alors $d u_{2} = 3 d v$ , donc $\frac{1}{3} d u_{2} = d v$ . Réécrivez avec $u_{2}$ et $d$ $u_{2}$ .

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Étape 6.2.7.1

Laissez $u_{2} = 3 v + 10$ . Déterminez $\frac{d u_{2}}{d v}$ .

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Étape 6.2.7.1.1

Différenciez $3 v + 10$ .

$\frac{d}{d v} [3 v + 10]$

Étape 6.2.7.1.2

Selon la règle de la somme, la dérivée de $3 v + 10$ par rapport à $v$ est $\frac{d}{d v} [3 v] + \frac{d}{d v} [10]$ .

$\frac{d}{d v} [3 v] + \frac{d}{d v} [10]$

Étape 6.2.7.1.3

Évaluez $\frac{d}{d v} [3 v]$ .

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Étape 6.2.7.1.3.1

Comme $3$ est constant par rapport à $v$ , la dérivée de $3 v$ par rapport à $v$ est $3 \frac{d}{d v} [v]$ .

$3 \frac{d}{d v} [v] + \frac{d}{d v} [10]$

Étape 6.2.7.1.3.2

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d v} [v^{n}]$ est $n v^{n - 1}$ où $n = 1$ .

$3 \cdot 1 + \frac{d}{d v} [10]$

Étape 6.2.7.1.3.3

Multipliez $3$ par $1$ .

$3 + \frac{d}{d v} [10]$

Étape 6.2.7.1.4

Différenciez en utilisant la règle de la constante.

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Étape 6.2.7.1.4.1

Comme $10$ est constant par rapport à $v$ , la dérivée de $10$ par rapport à $v$ est $0$ .

$3 + 0$

Étape 6.2.7.1.4.2

Additionnez $3$ et $0$ .

$3$

Étape 6.2.7.2

Réécrivez le problème en utilisant $u_{2}$ et $d u_{2}$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3}{10} \int \frac{1}{u_{2}} \cdot \frac{1}{3} d u_{2} = \int d t$

Étape 6.2.8

Simplifiez

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Étape 6.2.8.1

Multipliez $\frac{1}{u_{2}}$ par $\frac{1}{3}$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3}{10} \int \frac{1}{u_{2} \cdot 3} d u_{2} = \int d t$

Étape 6.2.8.2

Déplacez $3$ à gauche de $u_{2}$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3}{10} \int \frac{1}{3 u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Étape 6.2.9

Comme $\frac{1}{3}$ est constant par rapport à $u_{2}$ , placez $\frac{1}{3}$ en dehors de l’intégrale.

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3}{10} (\frac{1}{3} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2}) = \int d t$

Étape 6.2.10

Simplifiez

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Étape 6.2.10.1

Multipliez $\frac{1}{3}$ par $\frac{3}{10}$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3}{3 \cdot 10} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Étape 6.2.10.2

Multipliez $3$ par $10$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3}{30} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Étape 6.2.10.3

Annulez le facteur commun à $3$ et $30$ .

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Étape 6.2.10.3.1

Factorisez $3$ à partir de $3$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3 (1)}{30} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Étape 6.2.10.3.2

Annulez les facteurs communs.

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Étape 6.2.10.3.2.1

Factorisez $3$ à partir de $30$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3 \cdot 1}{3 \cdot 10} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Étape 6.2.10.3.2.2

Annulez le facteur commun.

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3 \cdot 1}{3 \cdot 10} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Étape 6.2.10.3.2.3

Réécrivez l’expression.

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{1}{10} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Étape 6.2.11

L’intégrale de $\frac{1}{u_{2}}$ par rapport à $u_{2}$ est $\ln (| u_{2} |)$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{1}{10} (\ln (| u_{2} |) + C_{2}) = \int d t$

Étape 6.2.12

Simplifiez

$\frac{1}{10} \ln (| v |) - \frac{1}{10} \ln (| u_{2} |) + C_{3} = \int d t$

Étape 6.3

Appliquez la règle de la constante.

$\frac{1}{10} \ln (| v |) - \frac{1}{10} \ln (| u_{2} |) + C_{3} = t + C_{4}$

Étape 6.4

Regroupez la constante d’intégration du côté droit comme $C$ .

$\frac{1}{10} \ln (| v |) - \frac{1}{10} \ln (| u_{2} |) = t + C$

Étape 7

Résolvez $v$ .

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Étape 7.1

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 7.1.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 7.1.1.1

Associez $\frac{1}{10}$ et $\ln (| v |)$ .

$\frac{\ln (| v |)}{10} - \frac{1}{10} \ln (| u_{2} |) = t + C$

Étape 7.1.1.2

Associez $\ln (| u_{2} |)$ et $\frac{1}{10}$ .

$\frac{\ln (| v |)}{10} - \frac{\ln (| u_{2} |)}{10} = t + C$

Étape 7.2

Multiplier chaque terme dans $\frac{\ln (| v |)}{10} - \frac{\ln (| u_{2} |)}{10} = t + C$ par $10$ afin d’éliminer les fractions.

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Étape 7.2.1

Multipliez chaque terme dans $\frac{\ln (| v |)}{10} - \frac{\ln (| u_{2} |)}{10} = t + C$ par $10$ .

$\frac{\ln (| v |)}{10} \cdot 10 - \frac{\ln (| u_{2} |)}{10} \cdot 10 = t \cdot 10 + C \cdot 10$

Étape 7.2.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 7.2.2.1

Simplifiez chaque terme.

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 7.2.2.1.1

Annulez le facteur commun de $10$ .

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Étape 7.2.2.1.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{\ln (| v |)}{10} \cdot 10 - \frac{\ln (| u_{2} |)}{10} \cdot 10 = t \cdot 10 + C \cdot 10$

Étape 7.2.2.1.1.2

Réécrivez l’expression.

$\ln (| v |) - \frac{\ln (| u_{2} |)}{10} \cdot 10 = t \cdot 10 + C \cdot 10$

Étape 7.2.2.1.2

Annulez le facteur commun de $10$ .

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Étape 7.2.2.1.2.1

Placez le signe négatif initial dans $- \frac{\ln (| u_{2} |)}{10}$ dans le numérateur.

$\ln (| v |) + \frac{- \ln (| u_{2} |)}{10} \cdot 10 = t \cdot 10 + C \cdot 10$

Étape 7.2.2.1.2.2

Annulez le facteur commun.

$\ln (| v |) + \frac{- \ln (| u_{2} |)}{10} \cdot 10 = t \cdot 10 + C \cdot 10$

Étape 7.2.2.1.2.3

Réécrivez l’expression.

$\ln (| v |) - \ln (| u_{2} |) = t \cdot 10 + C \cdot 10$

Étape 7.2.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 7.2.3.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 7.2.3.1.1

Déplacez $10$ à gauche de $t$ .

$\ln (| v |) - \ln (| u_{2} |) = 10 \cdot t + C \cdot 10$

Étape 7.2.3.1.2

Déplacez $10$ à gauche de $C$ .

$\ln (| v |) - \ln (| u_{2} |) = 10 t + 10 C$

Étape 7.3

Utilisez la propriété du quotient des logarithmes, $\log_{b} (x) - \log_{b} (y) = \log_{b} (\frac{x}{y})$ .

$\ln (\frac{| v |}{| u_{2} |}) = 10 t + 10 C$

Étape 7.4

Pour résoudre $v$ , réécrivez l’équation en utilisant les propriétés des logarithmes.

$e^{\ln (\frac{| v |}{| u_{2} |})} = e^{10 t + 10 C}$

Étape 7.5

Réécrivez $\ln (\frac{| v |}{| u_{2} |}) = 10 t + 10 C$ en forme exponentielle en utilisant la définition d’un logarithme. Si $x$ et $b$ sont des nombres réels positifs et $b \neq 1$ , alors $\log_{b} (x) = y$ est équivalent à $b^{y} = x$ .

$e^{10 t + 10 C} = \frac{| v |}{| u_{2} |}$

Étape 7.6

Résolvez $v$ .

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Étape 7.6.1

Réécrivez l’équation comme $\frac{| v |}{| u_{2} |} = e^{10 t + 10 C}$ .

$\frac{| v |}{| u_{2} |} = e^{10 t + 10 C}$

Étape 7.6.2

Multipliez les deux côtés par $| u_{2} |$ .

$\frac{| v |}{| u_{2} |} | u_{2} | = e^{10 t + 10 C} | u_{2} |$

Étape 7.6.3

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 7.6.3.1

Annulez le facteur commun de $| u_{2} |$ .

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Étape 7.6.3.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{| v |}{| u_{2} |} | u_{2} | = e^{10 t + 10 C} | u_{2} |$

Étape 7.6.3.1.2

Réécrivez l’expression.

$| v | = e^{10 t + 10 C} | u_{2} |$

Étape 7.6.4

Résolvez $v$ .

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Étape 7.6.4.1

Remettez les facteurs dans l’ordre dans $e^{10 t + 10 C} | u_{2} |$ .

$| v | = | u_{2} | e^{10 t + 10 C}$

Étape 7.6.4.2

Supprimez le terme en valeur absolue. Cela crée un $\pm$ du côté droit de l’équation car $| x | = \pm x$ .

$v = \pm | u_{2} | e^{10 t + 10 C}$

Étape 8

Regroupez les termes constants.

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Étape 8.1

Simplifiez la constante d’intégration.

$v = \pm | u_{2} | e^{10 t + C}$

Étape 8.2

Réécrivez $e^{10 t + C}$ comme $e^{10 t} e^{C}$ .

$v = \pm | u_{2} | (e^{10 t} e^{C})$

Étape 8.3

Remettez dans l’ordre $e^{10 t}$ et $e^{C}$ .

$v = \pm | u_{2} | (e^{C} e^{10 t})$

Étape 8.4

Combinez des constantes avec le plus ou le moins.

$v = C | u_{2} | e^{10 t}$

Étape 9

Remplacez toutes les occurrences de $v$ par $e^{3 u + 10 t}$ .

$e^{3 u + 10 t} = C | u_{2} | e^{10 t}$

Étape 10

Utilisez la condition initiale pour déterminer la valeur de $C$ en remplaçant $t$ par $0$ et $u$ par $17$ dans $e^{3 u + 10 t} = C | u_{2} | e^{10 t}$ .

$e^{3 \cdot 17 + 10 \cdot 0} = C | u_{2} | e^{10 \cdot 0}$

Étape 11

Résolvez $C$ .

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Étape 11.1

Réécrivez l’équation comme $C | u_{2} | e^{10 \cdot 0} = e^{3 \cdot 17 + 10 \cdot 0}$ .

$C | u_{2} | e^{10 \cdot 0} = e^{3 \cdot 17 + 10 \cdot 0}$

Étape 11.2

Simplifiez

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Étape 11.2.1

Multipliez $10$ par $0$ .

$C | u_{2} | e^{0} = e^{3 \cdot 17 + 10 \cdot 0}$

Étape 11.2.2

Tout ce qui est élevé à la puissance $0$ est $1$ .

$C | u_{2} | \cdot 1 = e^{3 \cdot 17 + 10 \cdot 0}$

Étape 11.2.3

Multipliez $C$ par $1$ .

$C | u_{2} | = e^{3 \cdot 17 + 10 \cdot 0}$

Étape 11.2.4

Multipliez $3$ par $17$ .

$C | u_{2} | = e^{51 + 10 \cdot 0}$

Étape 11.2.5

Multipliez $10$ par $0$ .

$C | u_{2} | = e^{51 + 0}$

Étape 11.2.6

Additionnez $51$ et $0$ .

$C | u_{2} | = e^{51}$

Étape 11.3

Divisez chaque terme dans $C | u_{2} | = e^{51}$ par $| u_{2} |$ et simplifiez.

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Étape 11.3.1

Divisez chaque terme dans $C | u_{2} | = e^{51}$ par $| u_{2} |$ .

$\frac{C | u_{2} |}{| u_{2} |} = \frac{e^{51}}{| u_{2} |}$

Étape 11.3.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 11.3.2.1

Annulez le facteur commun de $| u_{2} |$ .

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Étape 11.3.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{C | u_{2} |}{| u_{2} |} = \frac{e^{51}}{| u_{2} |}$

Étape 11.3.2.1.2

Divisez $C$ par $1$ .

$C = \frac{e^{51}}{| u_{2} |}$

Étape 12

Remplacez $C$ par $\frac{e^{51}}{| u_{2} |}$ dans $e^{3 u + 10 t} = C | u_{2} | e^{10 t}$ et simplifiez.

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Étape 12.1

Remplacez $C$ par $\frac{e^{51}}{| u_{2} |}$ .

$e^{3 u + 10 t} = \frac{e^{51}}{| u_{2} |} | u_{2} | e^{10 t}$

Étape 12.2

Annulez le facteur commun de $| u_{2} |$ .

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Étape 12.2.1

Annulez le facteur commun.

$e^{3 u + 10 t} = \frac{e^{51}}{| u_{2} |} | u_{2} | e^{10 t}$

Étape 12.2.2

Réécrivez l’expression.

$e^{3 u + 10 t} = e^{51} e^{10 t}$

Étape 12.3

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$e^{3 u + 10 t} = e^{51 + 10 t}$