कैलकुलस उदाहरण

$\frac{d y}{d t} + 4 y = 11$ , $y (0) = 1$

चरण 1

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

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.1

समाकलन सेट करें.

$e^{\int 4 d t}$

चरण 1.2

स्थिरांक नियम लागू करें.

$e^{4 t + C}$

चरण 1.3

समाकलन का स्थिरांक निकालें.

$e^{4 t}$

चरण 2

प्रत्येक पद को समाकलन गुणनखंड $e^{4 t}$ से गुणा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.1

प्रत्येक पद को $e^{4 t}$ से गुणा करें.

$e^{4 t} \frac{d y}{d t} + e^{4 t} (4 y) = e^{4 t} \cdot 11$

चरण 2.2

गुणन के क्रमविनिमेय गुण का उपयोग करके फिर से लिखें.

$e^{4 t} \frac{d y}{d t} + 4 e^{4 t} y = e^{4 t} \cdot 11$

चरण 2.3

$11$ को $e^{4 t}$ के बाईं ओर ले जाएं.

$e^{4 t} \frac{d y}{d t} + 4 e^{4 t} y = 11 \cdot e^{4 t}$

चरण 2.4

गुणनखंडों को $e^{4 t} \frac{d y}{d t} + 4 e^{4 t} y = 11 e^{4 t}$ में पुन: क्रमित करें.

$e^{4 t} \frac{d y}{d t} + 4 y e^{4 t} = 11 e^{4 t}$

चरण 3

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

$\frac{d}{d t} [e^{4 t} y] = 11 e^{4 t}$

चरण 4

प्रत्येक पक्ष का एक समाकलन सेट करें.

$\int \frac{d}{d t} [e^{4 t} y] d t = \int 11 e^{4 t} d t$

चरण 5

बाएं पक्ष का समाकलन करें.

$e^{4 t} y = \int 11 e^{4 t} d t$

चरण 6

दाएं पक्ष का समाकलन करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 6.1

चूँकि $11$ बटे $t$ अचर है, $11$ को समाकलन से हटा दें.

$e^{4 t} y = 11 \int e^{4 t} d t$

चरण 6.2

मान लीजिए $u = 4 t$ .फिर $d u = 4 d t$ , तो $\frac{1}{4} d u = d t$ . $u$ और $d$ $u$ का उपयोग करके फिर से लिखें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 6.2.1

मान लें $u = 4 t$ . $\frac{d u}{d t}$ ज्ञात करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 6.2.1.1

$4 t$ को अवकलित करें.

$\frac{d}{d t} [4 t]$

चरण 6.2.1.2

चूंकि $4$ , $t$ के संबंध में स्थिर है, $t$ के संबंध में $4 t$ का व्युत्पन्न $4 \frac{d}{d t} [t]$ है.

$4 \frac{d}{d t} [t]$

चरण 6.2.1.3

घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि $\frac{d}{d t} [t^{n}]$ $n t^{n - 1}$ है, जहाँ $n = 1$ है.

$4 \cdot 1$

चरण 6.2.1.4

$4$ को $1$ से गुणा करें.

$4$

चरण 6.2.2

$u$ और $d u$ का उपयोग करके समस्या को फिर से लिखें.

$e^{4 t} y = 11 \int e^{u} \frac{1}{4} d u$

चरण 6.3

$e^{u}$ और $\frac{1}{4}$ को मिलाएं.

$e^{4 t} y = 11 \int \frac{e^{u}}{4} d u$

चरण 6.4

चूँकि $\frac{1}{4}$ बटे $u$ अचर है, $\frac{1}{4}$ को समाकलन से हटा दें.

$e^{4 t} y = 11 (\frac{1}{4} \int e^{u} d u)$

चरण 6.5

$\frac{1}{4}$ और $11$ को मिलाएं.

$e^{4 t} y = \frac{11}{4} \int e^{u} d u$

चरण 6.6

$u$ के संबंध में $e^{u}$ का इंटीग्रल $e^{u}$ है.

$e^{4 t} y = \frac{11}{4} (e^{u} + C)$

चरण 6.7

सरल करें.

$e^{4 t} y = \frac{11}{4} e^{u} + C$

चरण 6.8

$u$ की सभी घटनाओं को $4 t$ से बदलें.

$e^{4 t} y = \frac{11}{4} e^{4 t} + C$

चरण 7

$e^{4 t} y = \frac{11}{4} e^{4 t} + C$ के प्रत्येक पद को $e^{4 t}$ से भाग दें और सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 7.1

$e^{4 t} y = \frac{11}{4} e^{4 t} + C$ के प्रत्येक पद को $e^{4 t}$ से विभाजित करें.

$\frac{e^{4 t} y}{e^{4 t}} = \frac{\frac{11}{4} e^{4 t}}{e^{4 t}} + \frac{C}{e^{4 t}}$

चरण 7.2

बाईं ओर को सरल बनाएंं.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 7.2.1

$e^{4 t}$ का उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 7.2.1.1

उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

$\frac{e^{4 t} y}{e^{4 t}} = \frac{\frac{11}{4} e^{4 t}}{e^{4 t}} + \frac{C}{e^{4 t}}$

चरण 7.2.1.2

$y$ को $1$ से विभाजित करें.

$y = \frac{\frac{11}{4} e^{4 t}}{e^{4 t}} + \frac{C}{e^{4 t}}$

चरण 7.3

दाईं ओर को सरल बनाएंं.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 7.3.1

$e^{4 t}$ का उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 7.3.1.1

उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

$y = \frac{\frac{11}{4} e^{4 t}}{e^{4 t}} + \frac{C}{e^{4 t}}$

चरण 7.3.1.2

$\frac{11}{4}$ को $1$ से विभाजित करें.

$y = \frac{11}{4} + \frac{C}{e^{4 t}}$

चरण 8

$t$ के लिए $0$ और $y = \frac{11}{4} + \frac{C}{e^{4 t}}$ में $y$ के लिए $1$ को प्रतिस्थापित करके $C$ का मान ज्ञात करने के लिए प्रारंभिक शर्त का उपयोग करें.

$1 = \frac{11}{4} + \frac{C}{e^{4 \cdot 0}}$

चरण 9

$C$ के लिए हल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 9.1

समीकरण को $\frac{11}{4} + \frac{C}{e^{4 \cdot 0}} = 1$ के रूप में फिर से लिखें.

$\frac{11}{4} + \frac{C}{e^{4 \cdot 0}} = 1$

चरण 9.2

प्रत्येक पद को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 9.2.1

भाजक को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 9.2.1.1

$4$ को $0$ से गुणा करें.

$\frac{11}{4} + \frac{C}{e^{0}} = 1$

चरण 9.2.1.2

$0$ तक बढ़ाई गई कोई भी चीज़ $1$ होती है.

$\frac{11}{4} + \frac{C}{1} = 1$

चरण 9.2.2

$C$ को $1$ से विभाजित करें.

$\frac{11}{4} + C = 1$

चरण 9.3

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

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 9.3.1

समीकरण के दोनों पक्षों से $\frac{11}{4}$ घटाएं.

$C = 1 - \frac{11}{4}$

चरण 9.3.2

एक सामान्य भाजक के साथ $1$ को भिन्न के रूप में लिखें.

$C = \frac{4}{4} - \frac{11}{4}$

चरण 9.3.3

सामान्य भाजक पर न्यूमेरेटरों को जोड़ें.

$C = \frac{4 - 11}{4}$

चरण 9.3.4

$4$ में से $11$ घटाएं.

$C = \frac{- 7}{4}$

चरण 9.3.5

भिन्न के सामने ऋणात्मक ले जाएँ.

$C = - \frac{7}{4}$

चरण 10

$- \frac{7}{4}$ को $y = \frac{11}{4} + \frac{C}{e^{4 t}}$ में $C$ के स्थान पर प्रतिस्थापित करें और सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 10.1

$- \frac{7}{4}$ को $C$ से प्रतिस्थापित करें.

$y = \frac{11}{4} + \frac{- \frac{7}{4}}{e^{4 t}}$

चरण 10.2

प्रत्येक पद को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 10.2.1

भाजक के प्रतिलोम से न्यूमेरेटर को गुणा करें.

$y = \frac{11}{4} - \frac{7}{4} \cdot \frac{1}{e^{4 t}}$

चरण 10.2.2

$\frac{1}{e^{4 t}}$ को $\frac{7}{4}$ से गुणा करें.

$y = \frac{11}{4} - \frac{7}{e^{4 t} \cdot 4}$

चरण 10.2.3

$4$ को $e^{4 t}$ के बाईं ओर ले जाएं.

$y = \frac{11}{4} - \frac{7}{4 e^{4 t}}$