Kalkulus Contoh

Selesaikan Persamaan Diferensial (y^2+1)dx=(1+xy)dy
Langkah 1
Tulis kembali persamaan diferensial agar sesuai dengan teknik persamaan diferensial Eksak.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.1
Kurangkan dari kedua sisi persamaan tersebut.
Langkah 2
Temukan di mana .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1
Diferensialkan terhadap .
Langkah 2.2
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.4
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.5
Tambahkan dan .
Langkah 3
Temukan di mana .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.1
Diferensialkan terhadap .
Langkah 3.2
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.3
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.4
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.5
Tambahkan dan .
Langkah 3.6
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.7
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 3.8
Kalikan dengan .
Langkah 4
Periksa bahwa .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1
Substitusikan ke dan ke .
Langkah 4.2
Karena sisi kiri tidak sama dengan sisi kanan, maka persamaan bukan identitas trigonometri.
bukan identitas.
bukan identitas.
Langkah 5
Temukan faktor integral .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1
Substitusikan untuk .
Langkah 5.2
Substitusikan untuk .
Langkah 5.3
Substitusikan untuk .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.3.1
Substitusikan untuk .
Langkah 5.3.2
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.3.2.1
Faktorkan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.3.2.1.1
Faktorkan dari .
Langkah 5.3.2.1.2
Faktorkan dari .
Langkah 5.3.2.1.3
Faktorkan dari .
Langkah 5.3.2.2
Kalikan dengan .
Langkah 5.3.2.3
Kurangi dengan .
Langkah 5.3.3
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 5.3.4
Substitusikan untuk .
Langkah 5.4
Temukan faktor integral .
Langkah 6
Evaluasi integral .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.1
Karena konstan terhadap , pindahkan keluar dari integral.
Langkah 6.2
Karena konstan terhadap , pindahkan keluar dari integral.
Langkah 6.3
Kalikan dengan .
Langkah 6.4
Biarkan . Kemudian sehingga . Tulis kembali menggunakan dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.4.1
Biarkan . Tentukan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.4.1.1
Diferensialkan .
Langkah 6.4.1.2
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 6.4.1.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 6.4.1.4
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 6.4.1.5
Tambahkan dan .
Langkah 6.4.2
Tulis kembali soalnya menggunakan dan .
Langkah 6.5
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.5.1
Kalikan dengan .
Langkah 6.5.2
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 6.6
Karena konstan terhadap , pindahkan keluar dari integral.
Langkah 6.7
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.7.1
Gabungkan dan .
Langkah 6.7.2
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 6.8
Integral dari terhadap adalah .
Langkah 6.9
Sederhanakan.
Langkah 6.10
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 6.11
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.11.1
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.11.1.1
Susun kembali dan .
Langkah 6.11.1.2
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 6.11.2
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 6.11.3
Eksponensial dan logaritma adalah fungsi balikan.
Langkah 6.11.4
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.11.4.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 6.11.4.2
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.11.4.2.1
Gabungkan dan .
Langkah 6.11.4.2.2
Kalikan dengan .
Langkah 6.11.4.3
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 6.11.5
Tulis kembali pernyataannya menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 7
Kalikan kedua sisi dengan faktor integral .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.1
Kalikan dengan .
Langkah 7.2
Kalikan dengan .
Langkah 7.3
Mengurangi eksponen penyebut dari pangkat pembilangnya untuk bilangan pokok yang sama
Langkah 7.4
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.4.1
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.4.1.1
Gabungkan dan .
Langkah 7.4.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 7.4.2
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 7.5
Tuliskan sebagai pecahan dengan penyebut persekutuan.
Langkah 7.6
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 7.7
Kurangi dengan .
Langkah 7.8
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 7.9
Tulis kembali pernyataannya menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 7.10
Kalikan dengan .
Langkah 7.11
Terapkan sifat distributif.
Langkah 7.12
Kalikan dengan .
Langkah 7.13
Kalikan dengan .
Langkah 7.14
Tulis kembali sebagai .
Langkah 7.15
Faktorkan dari .
Langkah 7.16
Faktorkan dari .
Langkah 7.17
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 8
Atur agar sama dengan integral .
Langkah 9
Integralkan untuk menemukan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1
Terapkan aturan konstanta.
Langkah 9.2
Gabungkan dan .
Langkah 10
Karena integral akan mengandung konstanta integral, kita dapat mengganti dengan .
Langkah 11
Atur .
Langkah 12
Temukan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.1
Diferensialkan terhadap .
Langkah 12.2
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 12.3
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.3.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 12.3.2
Tulis kembali sebagai .
Langkah 12.3.3
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.3.3.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 12.3.3.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 12.3.3.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 12.3.4
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.3.4.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 12.3.4.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 12.3.4.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 12.3.5
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 12.3.6
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 12.3.7
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 12.3.8
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.3.8.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 12.3.8.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.3.8.2.1
Faktorkan dari .
Langkah 12.3.8.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 12.3.8.2.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 12.3.9
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 12.3.10
Gabungkan dan .
Langkah 12.3.11
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 12.3.12
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.3.12.1
Kalikan dengan .
Langkah 12.3.12.2
Kurangi dengan .
Langkah 12.3.13
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 12.3.14
Tambahkan dan .
Langkah 12.3.15
Gabungkan dan .
Langkah 12.3.16
Gabungkan dan .
Langkah 12.3.17
Gabungkan dan .
Langkah 12.3.18
Pindahkan menjadi penyebut menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 12.3.19
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 12.3.20
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 12.3.21
Gabungkan dan .
Langkah 12.3.22
Pindahkan menjadi penyebut menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 12.3.23
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.3.23.1
Kalikan dengan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.3.23.1.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 12.3.23.1.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 12.3.23.2
Tuliskan sebagai pecahan dengan penyebut persekutuan.
Langkah 12.3.23.3
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 12.3.23.4
Tambahkan dan .
Langkah 12.3.24
Gabungkan dan .
Langkah 12.4
Diferensialkan menggunakan aturan fungsi yang menyatakan bahwa turunan adalah .
Langkah 12.5
Susun kembali suku-suku.
Langkah 13
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.1
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.1.1
Pindahkan semua suku yang mengandung variabel ke sisi kiri dari persamaan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.1.1.1
Tambahkan ke kedua sisi persamaan.
Langkah 13.1.1.2
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 13.1.1.3
Gabungkan suku balikan dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.1.1.3.1
Tambahkan dan .
Langkah 13.1.1.3.2
Tambahkan dan .
Langkah 13.1.2
Kurangkan dari kedua sisi persamaan tersebut.
Langkah 14
Temukan untuk menemukan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 14.1
Integralkan kedua sisi .
Langkah 14.2
Evaluasi .
Langkah 14.3
Karena konstan terhadap , pindahkan keluar dari integral.
Langkah 14.4
Gunakan rumus untuk menulis kembali eksponensiasi ke dalam bentuk akar.
Langkah 14.5
Biarkan , di mana . Kemudian . Perhatikan bahwa karena , positif.
Langkah 14.6
Sederhanakan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 14.6.1
Terapkan identitas pythagoras.
Langkah 14.6.2
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 14.6.2.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 14.6.2.2
Kalikan dengan .
Langkah 14.6.3
Tulis kembali sebagai .
Langkah 14.6.4
Mengeluarkan suku-suku dari bawah akar, dengan asumsi bahwa bilangan riil positif.
Langkah 14.7
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 14.7.1
Faktorkan dari .
Langkah 14.7.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 14.7.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 14.8
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 14.8.1
Tulis kembali dalam bentuk sinus dan kosinus.
Langkah 14.8.2
Kalikan balikan dari pecahan tersebut untuk membagi dengan .
Langkah 14.8.3
Kalikan dengan .
Langkah 14.9
Integral dari terhadap adalah .
Langkah 14.10
Sederhanakan.
Langkah 14.11
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 15
Substitusikan dalam .
Langkah 16
Sederhanakan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.1.1
Gambar sebuah segitiga pada bidang datar dengan sudut , , dan titik asal. Kemudian adalah sudut antara sumbu x positif dan sinar garis yang berawal dari titik asal, serta melewati . Oleh karena itu, adalah .
Langkah 16.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 16.1.3
Gabungkan dan sederhanakan penyebutnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.1.3.1
Kalikan dengan .
Langkah 16.1.3.2
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 16.1.3.3
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 16.1.3.4
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 16.1.3.5
Tambahkan dan .
Langkah 16.1.3.6
Tulis kembali sebagai .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.1.3.6.1
Gunakan untuk menuliskan kembali sebagai .
Langkah 16.1.3.6.2
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 16.1.3.6.3
Gabungkan dan .
Langkah 16.1.3.6.4
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.1.3.6.4.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 16.1.3.6.4.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 16.1.3.6.5
Sederhanakan.
Langkah 16.2
Susun kembali suku-suku.
Langkah 16.3
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 16.4
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 16.5
Tulis setiap pernyataan menggunakan penyebut umum dari , dengan mengalikan masing-masing pembilang dan penyebut dengan faktor dari yang sesuai.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.5.1
Kalikan dengan .
Langkah 16.5.2
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.5.2.1
Kalikan dengan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.5.2.1.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 16.5.2.1.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 16.5.2.2
Tuliskan sebagai pecahan dengan penyebut persekutuan.
Langkah 16.5.2.3
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 16.5.2.4
Tambahkan dan .
Langkah 16.5.3
Kalikan dengan .
Langkah 16.5.4
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.5.4.1
Kalikan dengan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.5.4.1.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 16.5.4.1.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 16.5.4.2
Tuliskan sebagai pecahan dengan penyebut persekutuan.
Langkah 16.5.4.3
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 16.5.4.4
Tambahkan dan .
Langkah 16.6
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 16.7
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.7.1
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.7.1.1
Gunakan untuk menuliskan kembali sebagai .
Langkah 16.7.1.2
Terapkan sifat distributif.
Langkah 16.7.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 16.7.1.4
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.7.1.4.1
Susun kembali suku-suku.
Langkah 16.7.1.4.2
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.7.1.4.2.1
Pindahkan .
Langkah 16.7.1.4.2.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 16.7.1.4.2.3
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 16.7.1.4.2.4
Tambahkan dan .
Langkah 16.7.1.4.2.5
Bagilah dengan .
Langkah 16.7.1.4.3
Sederhanakan .
Langkah 16.7.1.5
Terapkan sifat distributif.
Langkah 16.7.1.6
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.7.1.6.1
Pindahkan .
Langkah 16.7.1.6.2
Kalikan dengan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.7.1.6.2.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 16.7.1.6.2.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 16.7.1.6.3
Tambahkan dan .
Langkah 16.7.1.7
Kalikan dengan .
Langkah 16.7.1.8
Tulis kembali dalam bentuk faktor.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.7.1.8.1
Faktorkan faktor persekutuan terbesar dari setiap kelompok.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.7.1.8.1.1
Kelompokkan dua suku pertama dan dua suku terakhir.
Langkah 16.7.1.8.1.2
Faktorkan faktor persekutuan terbesar (FPB) dari setiap kelompok.
Langkah 16.7.1.8.2
Faktorkan polinomial dengan memfaktorkan faktor persekutuan terbesar, .
Langkah 16.7.2
Pindahkan menjadi penyebut menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 16.7.3
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.7.3.1
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 16.7.3.2
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 16.7.3.3
Gabungkan dan .
Langkah 16.7.3.4
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 16.7.3.5
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.7.3.5.1
Kalikan dengan .
Langkah 16.7.3.5.2
Kurangi dengan .