Calcul infinitésimal Exemples

Résoudre l''équation différentielle (dy)/(dx)=5/((x+2)^2e^(y-1)) , y(3)=1
,
Étape 1
Séparez les variables.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.1
Regroupez des facteurs.
Étape 1.2
Multipliez les deux côtés par .
Étape 1.3
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.3.1
Associez.
Étape 1.3.2
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.3.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.3.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.3.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.3.3
Multipliez par .
Étape 1.4
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
Intégrez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.1
Laissez . Puis . Réécrivez avec et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.1.1
Laissez . Déterminez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.1.1.1
Différenciez .
Étape 2.2.1.1.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.1.1.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 2.2.1.1.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.1.1.5
Additionnez et .
Étape 2.2.1.2
Réécrivez le problème en utilisant et .
Étape 2.2.2
L’intégrale de par rapport à est .
Étape 2.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
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
Laissez . Puis . Réécrivez avec et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.1
Laissez . Déterminez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.2.1.1
Différenciez .
Étape 2.3.2.1.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.2.1.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 2.3.2.1.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.2.1.5
Additionnez et .
Étape 2.3.2.2
Réécrivez le problème en utilisant et .
Étape 2.3.3
Appliquez les règles de base des exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.3.1
Retirez du dénominateur en l’élevant à la puissance .
Étape 2.3.3.2
Multipliez les exposants dans .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.3.2.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.3.3.2.2
Multipliez par .
Étape 2.3.4
Selon la règle de puissance, l’intégrale de par rapport à est .
Étape 2.3.5
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.5.1
Réécrivez comme .
Étape 2.3.5.2
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.5.2.1
Multipliez par .
Étape 2.3.5.2.2
Associez et .
Étape 2.3.5.2.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.3.6
Remplacez toutes les occurrences de par .
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
Prenez le logarithme naturel des deux côtés de l’équation pour retirer la variable de l’exposant.
Étape 3.2
Développez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.2.1
Développez en déplaçant hors du logarithme.
Étape 3.2.2
Le logarithme naturel de est .
Étape 3.2.3
Multipliez par .
Étape 3.3
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.1
Simplifiez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.1.1
Divisez la fraction en deux fractions.
Étape 3.3.1.2
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.1.2.1
Divisez la fraction en deux fractions.
Étape 3.3.1.2.2
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 3.4
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 4
Simplifiez la constante d’intégration.
Étape 5
Utilisez la condition initiale pour déterminer la valeur de en remplaçant par et par dans .
Étape 6
Résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 6.2
Déplacez tous les termes ne contenant pas du côté droit de l’équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.2.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.2.2
Soustrayez de .
Étape 6.3
Pour résoudre , réécrivez l’équation en utilisant les propriétés des logarithmes.
Étape 6.4
Réécrivez en forme exponentielle en utilisant la définition d’un logarithme. Si et sont des nombres réels positifs et , alors est équivalent à .
Étape 6.5
Résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 6.5.2
Simplifiez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.2.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 6.5.2.2
Déplacez à gauche de .
Étape 6.5.2.3
Simplifiez les termes.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.2.3.1
Additionnez et .
Étape 6.5.2.3.2
Additionnez et .
Étape 6.5.2.3.3
Réécrivez comme .
Étape 6.5.2.3.4
Factorisez à partir de .
Étape 6.5.2.3.5
Factorisez à partir de .
Étape 6.5.2.3.6
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 6.5.3
Tout ce qui est élevé à la puissance est .
Étape 6.5.4
Multipliez les deux côtés de l’équation par .
Étape 6.5.5
Simplifiez les deux côtés de l’équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.5.1
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.5.1.1
Simplifiez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.5.1.1.1
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.5.1.1.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 6.5.5.1.1.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 6.5.5.1.1.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 6.5.5.1.1.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 6.5.5.1.1.2
Multipliez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.5.1.1.2.1
Multipliez par .
Étape 6.5.5.1.1.2.2
Multipliez par .
Étape 6.5.5.2
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.5.2.1
Multipliez par .
Étape 6.5.6
Déplacez tous les termes ne contenant pas du côté droit de l’équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.6.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.5.6.2
Soustrayez de .
Étape 6.5.7
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.7.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 6.5.7.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.7.2.1
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.7.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.5.7.2.1.2
Divisez par .
Étape 6.5.7.3
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.7.3.1
Annulez le facteur commun à et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.7.3.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.5.7.3.1.2
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.7.3.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.5.7.3.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 6.5.7.3.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 7
Remplacez par dans et simplifiez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 7.1
Remplacez par .
Étape 7.2
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 7.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 7.2.1.1
Associez et .
Étape 7.2.1.2
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 7.2.1.3
Multipliez par .
Étape 7.2.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 7.2.3
Écrivez chaque expression avec un dénominateur commun , en multipliant chacun par un facteur approprié de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 7.2.3.1
Multipliez par .
Étape 7.2.3.2
Réorganisez les facteurs de .
Étape 7.2.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 7.2.5
Multipliez par .
Étape 7.2.6
Factorisez à partir de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 7.2.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 7.2.6.2
Factorisez à partir de .
Étape 7.2.7
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 7.2.8
Écrivez chaque expression avec un dénominateur commun , en multipliant chacun par un facteur approprié de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 7.2.8.1
Multipliez par .
Étape 7.2.8.2
Réorganisez les facteurs de .
Étape 7.2.9
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 7.2.10
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 7.2.10.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 7.2.10.2
Multipliez par .
Étape 7.2.10.3
Déplacez à gauche de .