कैलकुलस उदाहरण

$x \frac{d y}{d x} - 4 y + 2 x = 0$ , $y (1) = 10$

चरण 1

डिफरेन्शल इक्वेश़न को $\frac{d y}{d x} + M (x) y = Q (x)$ के रूप में फिर से लिखें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.1

समीकरण के दोनों पक्षों से $2 x$ घटाएं.

$x \frac{d y}{d x} - 4 y = - 2 x$

चरण 1.2

$x \frac{d y}{d x} - 4 y = - 2 x$ के प्रत्येक पद को $x$ से विभाजित करें.

$\frac{x \frac{d y}{d x}}{x} + \frac{- 4 y}{x} = \frac{- 2 x}{x}$

चरण 1.3

$x$ का उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.3.1

उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

$\frac{x \frac{d y}{d x}}{x} + \frac{- 4 y}{x} = \frac{- 2 x}{x}$

चरण 1.3.2

$\frac{d y}{d x}$ को $1$ से विभाजित करें.

$\frac{d y}{d x} + \frac{- 4 y}{x} = \frac{- 2 x}{x}$

चरण 1.4

$x$ का उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.4.1

उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

$\frac{d y}{d x} + \frac{- 4 y}{x} = \frac{- 2 x}{x}$

चरण 1.4.2

$- 2$ को $1$ से विभाजित करें.

$\frac{d y}{d x} + \frac{- 4 y}{x} = - 2$

चरण 1.5

$\frac{- 4 y}{x}$ में से $y$ का गुणनखंड करें.

$\frac{d y}{d x} + y \frac{- 4}{x} = - 2$

चरण 1.6

$y$ और $\frac{- 4}{x}$ को पुन: क्रमित करें.

$\frac{d y}{d x} + \frac{- 4}{x} y = - 2$

चरण 2

समाकलित गुणनखंड को $e^{\int P (x) d x}$ सूत्र द्वारा परिभाषित किया गया है, जहां $P (x) = \frac{- 4}{x}$ है.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.1

समाकलन सेट करें.

$e^{\int \frac{- 4}{x} d x}$

चरण 2.2

$\frac{- 4}{x}$ को समाकलित करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.2.1

भिन्न को अनेक भिन्नों में विभाजित करें.

$e^{\int - \frac{4}{x} d x}$

चरण 2.2.2

चूँकि $- 1$ बटे $x$ अचर है, $- 1$ को समाकलन से हटा दें.

$e^{- \int \frac{4}{x} d x}$

चरण 2.2.3

चूँकि $4$ बटे $x$ अचर है, $4$ को समाकलन से हटा दें.

$e^{- (4 \int \frac{1}{x} d x)}$

चरण 2.2.4

$4$ को $- 1$ से गुणा करें.

$e^{- 4 \int \frac{1}{x} d x}$

चरण 2.2.5

$x$ के संबंध में $\frac{1}{x}$ का इंटीग्रल $\ln (| x |)$ है.

$e^{- 4 (\ln (| x |) + C)}$

चरण 2.2.6

सरल करें.

$e^{- 4 \ln (| x |) + C}$

चरण 2.3

समाकलन का स्थिरांक निकालें.

$e^{- 4 \ln (x)}$

चरण 2.4

लघुगणक घात नियम का प्रयोग करें.

$e^{\ln (x^{- 4})}$

चरण 2.5

चरघातांक और लघुगणक व्युत्क्रम फलन होते हैं

$x^{- 4}$

चरण 2.6

ऋणात्मक घातांक नियम $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ का प्रयोग करके व्यंजक को फिर से लिखें.

$\frac{1}{x^{4}}$

चरण 3

प्रत्येक पद को समाकलन गुणनखंड $\frac{1}{x^{4}}$ से गुणा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 3.1

प्रत्येक पद को $\frac{1}{x^{4}}$ से गुणा करें.

$\frac{1}{x^{4}} \frac{d y}{d x} + \frac{1}{x^{4}} (\frac{- 4}{x} y) = \frac{1}{x^{4}} \cdot - 2$

चरण 3.2

प्रत्येक पद को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 3.2.1

$\frac{1}{x^{4}}$ और $\frac{d y}{d x}$ को मिलाएं.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{4}} + \frac{1}{x^{4}} (\frac{- 4}{x} y) = \frac{1}{x^{4}} \cdot - 2$

चरण 3.2.2

भिन्न के सामने ऋणात्मक ले जाएँ.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{4}} + \frac{1}{x^{4}} (- \frac{4}{x} y) = \frac{1}{x^{4}} \cdot - 2$

चरण 3.2.3

गुणन के क्रमविनिमेय गुण का उपयोग करके फिर से लिखें.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{4}} - \frac{1}{x^{4}} (\frac{4}{x} y) = \frac{1}{x^{4}} \cdot - 2$

चरण 3.2.4

$\frac{4}{x}$ और $y$ को मिलाएं.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{4}} - \frac{1}{x^{4}} \cdot \frac{4 y}{x} = \frac{1}{x^{4}} \cdot - 2$

चरण 3.2.5

$- \frac{1}{x^{4}} \cdot \frac{4 y}{x}$ गुणा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 3.2.5.1

$\frac{4 y}{x}$ को $\frac{1}{x^{4}}$ से गुणा करें.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{4}} - \frac{4 y}{x \cdot x^{4}} = \frac{1}{x^{4}} \cdot - 2$

चरण 3.2.5.2

घातांक जोड़कर $x$ को $x^{4}$ से गुणा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 3.2.5.2.1

$x$ को $x^{4}$ से गुणा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 3.2.5.2.1.1

$x$ को $1$ के घात तक बढ़ाएं.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{4}} - \frac{4 y}{x^{1} x^{4}} = \frac{1}{x^{4}} \cdot - 2$

चरण 3.2.5.2.1.2

घातांकों को संयोजित करने के लिए घात नियम $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ का उपयोग करें.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{4}} - \frac{4 y}{x^{1 + 4}} = \frac{1}{x^{4}} \cdot - 2$

चरण 3.2.5.2.2

$1$ और $4$ जोड़ें.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{4}} - \frac{4 y}{x^{5}} = \frac{1}{x^{4}} \cdot - 2$

चरण 3.3

$\frac{1}{x^{4}}$ और $- 2$ को मिलाएं.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{4}} - \frac{4 y}{x^{5}} = \frac{- 2}{x^{4}}$

चरण 3.4

भिन्न के सामने ऋणात्मक ले जाएँ.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{4}} - \frac{4 y}{x^{5}} = - \frac{2}{x^{4}}$

चरण 4

किसी गुणन में अंतर करने के परिणामस्वरूप बाईं ओर फिर से लिखें.

$\frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{4}} y] = - \frac{2}{x^{4}}$

चरण 5

प्रत्येक पक्ष का एक समाकलन सेट करें.

$\int \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{4}} y] d x = \int - \frac{2}{x^{4}} d x$

चरण 6

बाएं पक्ष का समाकलन करें.

$\frac{1}{x^{4}} y = \int - \frac{2}{x^{4}} d x$

चरण 7

दाएं पक्ष का समाकलन करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 7.1

चूँकि $- 1$ बटे $x$ अचर है, $- 1$ को समाकलन से हटा दें.

$\frac{1}{x^{4}} y = - \int \frac{2}{x^{4}} d x$

चरण 7.2

चूँकि $2$ बटे $x$ अचर है, $2$ को समाकलन से हटा दें.

$\frac{1}{x^{4}} y = - (2 \int \frac{1}{x^{4}} d x)$

चरण 7.3

व्यंजक को सरल बनाएंं.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 7.3.1

$2$ को $- 1$ से गुणा करें.

$\frac{1}{x^{4}} y = - 2 \int \frac{1}{x^{4}} d x$

चरण 7.3.2

$x^{4}$ को भाजक में से $- 1$ पावर तक बढ़ा कर हटा दें.

$\frac{1}{x^{4}} y = - 2 \int {(x^{4})}^{- 1} d x$

चरण 7.3.3

घातांक को ${(x^{4})}^{- 1}$ में गुणा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 7.3.3.1

घात नियम लागू करें और घातांक गुणा करें, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{1}{x^{4}} y = - 2 \int x^{4 \cdot - 1} d x$

चरण 7.3.3.2

$4$ को $- 1$ से गुणा करें.

$\frac{1}{x^{4}} y = - 2 \int x^{- 4} d x$

चरण 7.4

घात नियम के अनुसार, $x$ के संबंध में $x^{- 4}$ का समाकलन $- \frac{1}{3} x^{- 3}$ है.

$\frac{1}{x^{4}} y = - 2 (- \frac{1}{3} x^{- 3} + C)$

चरण 7.5

उत्तर को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 7.5.1

सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 7.5.1.1

$x^{- 3}$ और $\frac{1}{3}$ को मिलाएं.

$\frac{1}{x^{4}} y = - 2 (- \frac{x^{- 3}}{3} + C)$

चरण 7.5.1.2

ऋणात्मक घातांक नियम $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ का उपयोग करके $x^{- 3}$ को भाजक में ले जाएँ.

$\frac{1}{x^{4}} y = - 2 (- \frac{1}{3 x^{3}} + C)$

चरण 7.5.2

सरल करें.

$\frac{1}{x^{4}} y = - 2 (- \frac{1}{3 x^{3}}) + C$

चरण 7.5.3

सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 7.5.3.1

$- 1$ को $- 2$ से गुणा करें.

$\frac{1}{x^{4}} y = 2 \frac{1}{3 x^{3}} + C$

चरण 7.5.3.2

$2$ और $\frac{1}{3 x^{3}}$ को मिलाएं.

$\frac{1}{x^{4}} y = \frac{2}{3 x^{3}} + C$

चरण 8

$y$ के लिए हल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 8.1

चर वाले सभी पदों को समीकरण के बाईं ओर ले जाएँ.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 8.1.1

समीकरण के दोनों पक्षों से $\frac{2}{3 x^{3}}$ घटाएं.

$\frac{1}{x^{4}} y - \frac{2}{3 x^{3}} = C$

चरण 8.1.2

समीकरण के दोनों पक्षों से $C$ घटाएं.

$\frac{1}{x^{4}} y - \frac{2}{3 x^{3}} - C = 0$

चरण 8.1.3

$\frac{1}{x^{4}}$ और $y$ को मिलाएं.

$\frac{y}{x^{4}} - \frac{2}{3 x^{3}} - C = 0$

चरण 8.2

$y$ वाले सभी पदों को समीकरण के दाईं ओर ले जाएं.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 8.2.1

समीकरण के दोनों पक्षों में $\frac{2}{3 x^{3}}$ जोड़ें.

$\frac{y}{x^{4}} - C = \frac{2}{3 x^{3}}$

चरण 8.2.2

समीकरण के दोनों पक्षों में $C$ जोड़ें.

$\frac{y}{x^{4}} = \frac{2}{3 x^{3}} + C$

चरण 8.3

दोनों पक्षों को $x^{4}$ से गुणा करें.

$\frac{y}{x^{4}} x^{4} = (\frac{2}{3 x^{3}} + C) x^{4}$

चरण 8.4

सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 8.4.1

बाईं ओर को सरल बनाएंं.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 8.4.1.1

$x^{4}$ का उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 8.4.1.1.1

उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

$\frac{y}{x^{4}} x^{4} = (\frac{2}{3 x^{3}} + C) x^{4}$

चरण 8.4.1.1.2

व्यंजक को फिर से लिखें.

$y = (\frac{2}{3 x^{3}} + C) x^{4}$

चरण 8.4.2

दाईं ओर को सरल बनाएंं.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 8.4.2.1

$(\frac{2}{3 x^{3}} + C) x^{4}$ को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 8.4.2.1.1

वितरण गुणधर्म लागू करें.

$y = \frac{2}{3 x^{3}} x^{4} + C x^{4}$

चरण 8.4.2.1.2

$x^{3}$ का उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 8.4.2.1.2.1

$3 x^{3}$ में से $x^{3}$ का गुणनखंड करें.

$y = \frac{2}{x^{3} \cdot 3} x^{4} + C x^{4}$

चरण 8.4.2.1.2.2

$x^{4}$ में से $x^{3}$ का गुणनखंड करें.

$y = \frac{2}{x^{3} \cdot 3} (x^{3} x) + C x^{4}$

चरण 8.4.2.1.2.3

उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

$y = \frac{2}{x^{3} \cdot 3} (x^{3} x) + C x^{4}$

चरण 8.4.2.1.2.4

व्यंजक को फिर से लिखें.

$y = \frac{2}{3} x + C x^{4}$

चरण 8.4.2.1.3

$\frac{2}{3}$ और $x$ को मिलाएं.

$y = \frac{2 x}{3} + C x^{4}$

चरण 8.4.2.1.4

$\frac{2 x}{3}$ और $C x^{4}$ को पुन: क्रमित करें.

$y = C x^{4} + \frac{2 x}{3}$

चरण 9

$x$ के लिए $1$ और $y = C x^{4} + \frac{2 x}{3}$ में $y$ के लिए $10$ को प्रतिस्थापित करके $C$ का मान ज्ञात करने के लिए प्रारंभिक शर्त का उपयोग करें.

$10 = C \cdot 1^{4} + \frac{2 \cdot 1}{3}$

चरण 10

$C$ के लिए हल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 10.1

समीकरण को $C \cdot 1^{4} + \frac{2 \cdot 1}{3} = 10$ के रूप में फिर से लिखें.

$C \cdot 1^{4} + \frac{2 \cdot 1}{3} = 10$

चरण 10.2

$C \cdot 1^{4} + \frac{2 \cdot 1}{3}$ को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 10.2.1

$2$ को $1$ से गुणा करें.

$C \cdot 1^{4} + \frac{2}{3} = 10$

चरण 10.2.2

प्रत्येक पद को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 10.2.2.1

एक का कोई भी घात एक होता है.

$C \cdot 1 + \frac{2}{3} = 10$

चरण 10.2.2.2

$C$ को $1$ से गुणा करें.

$C + \frac{2}{3} = 10$

चरण 10.3

$C$ वाले सभी पदों को समीकरण के दाईं ओर ले जाएं.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 10.3.1

समीकरण के दोनों पक्षों से $\frac{2}{3}$ घटाएं.

$C = 10 - \frac{2}{3}$

चरण 10.3.2

$10$ को एक सामान्य भाजक वाली भिन्न के रूप में लिखने के लिए, $\frac{3}{3}$ से गुणा करें.

$C = 10 \cdot \frac{3}{3} - \frac{2}{3}$

चरण 10.3.3

$10$ और $\frac{3}{3}$ को मिलाएं.

$C = \frac{10 \cdot 3}{3} - \frac{2}{3}$

चरण 10.3.4

सामान्य भाजक पर न्यूमेरेटरों को जोड़ें.

$C = \frac{10 \cdot 3 - 2}{3}$

चरण 10.3.5

न्यूमेरेटर को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 10.3.5.1

$10$ को $3$ से गुणा करें.

$C = \frac{30 - 2}{3}$

चरण 10.3.5.2

$30$ में से $2$ घटाएं.

$C = \frac{28}{3}$

चरण 11

$\frac{28}{3}$ को $y = C x^{4} + \frac{2 x}{3}$ में $C$ के स्थान पर प्रतिस्थापित करें और सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 11.1

$\frac{28}{3}$ को $C$ से प्रतिस्थापित करें.

$y = \frac{28}{3} x^{4} + \frac{2 x}{3}$

चरण 11.2

$\frac{28}{3}$ और $x^{4}$ को मिलाएं.

$y = \frac{28 x^{4}}{3} + \frac{2 x}{3}$