Kalkulus Contoh

$\frac{d y}{d x} = \frac{x e^{x}}{y \sqrt{1 + y^{2}}}$

Langkah 1

Pisahkan variabelnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1

Kalikan kedua ruas dengan $y \sqrt{1 + y^{2}}$ .

$y \sqrt{1 + y^{2}} \frac{d y}{d x} = y \sqrt{1 + y^{2}} \frac{x e^{x}}{y \sqrt{1 + y^{2}}}$

Langkah 1.2

Batalkan faktor persekutuan dari $y \sqrt{1 + y^{2}}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.2.1

Batalkan faktor persekutuan.

$y \sqrt{1 + y^{2}} \frac{d y}{d x} = y \sqrt{1 + y^{2}} \frac{x e^{x}}{y \sqrt{1 + y^{2}}}$

Langkah 1.2.2

Tulis kembali pernyataannya.

$y \sqrt{1 + y^{2}} \frac{d y}{d x} = x e^{x}$

Langkah 1.3

Tulis kembali persamaan tersebut.

$y \sqrt{1 + y^{2}} d y = x e^{x} d x$

Langkah 2

Integralkan kedua sisi.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1

Tulis integral untuk kedua ruas.

$\int y \sqrt{1 + y^{2}} d y = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2

Integralkan sisi kiri.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.1

Biarkan $u = 1 + y^{2}$ . Kemudian $d u = 2 y d y$ sehingga $\frac{1}{2} d u = y d y$ . Tulis kembali menggunakan $u$ dan $d$ $u$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.1.1

Biarkan $u = 1 + y^{2}$ . Tentukan $\frac{d u}{d y}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.1.1.1

Diferensialkan $1 + y^{2}$ .

$\frac{d}{d y} [1 + y^{2}]$

Langkah 2.2.1.1.2

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $1 + y^{2}$ terhadap $y$ adalah $\frac{d}{d y} [1] + \frac{d}{d y} [y^{2}]$ .

$\frac{d}{d y} [1] + \frac{d}{d y} [y^{2}]$

Langkah 2.2.1.1.3

Karena $1$ konstan terhadap $y$ , turunan dari $1$ terhadap $y$ adalah $0$ .

$0 + \frac{d}{d y} [y^{2}]$

Langkah 2.2.1.1.4

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d y} [y^{n}]$ adalah $n y^{n - 1}$ di mana $n = 2$ .

$0 + 2 y$

Langkah 2.2.1.1.5

Tambahkan $0$ dan $2 y$ .

$2 y$

Langkah 2.2.1.2

Tulis kembali soalnya menggunakan $u$ dan $d u$ .

$\int \sqrt{u} \frac{1}{2} d u = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2.2

Gabungkan $\sqrt{u}$ dan $\frac{1}{2}$ .

$\int \frac{\sqrt{u}}{2} d u = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2.3

Karena $\frac{1}{2}$ konstan terhadap $u$ , pindahkan $\frac{1}{2}$ keluar dari integral.

$\frac{1}{2} \int \sqrt{u} d u = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2.4

Gunakan $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ untuk menuliskan kembali $\sqrt{u}$ sebagai $u^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{1}{2} \int u^{\frac{1}{2}} d u = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2.5

Menurut Kaidah Pangkat, integral dari $u^{\frac{1}{2}}$ terhadap $u$ adalah $\frac{2}{3} u^{\frac{3}{2}}$ .

$\frac{1}{2} (\frac{2}{3} u^{\frac{3}{2}} + C_{1}) = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2.6

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.6.1

Tulis kembali $\frac{1}{2} (\frac{2}{3} u^{\frac{3}{2}} + C_{1})$ sebagai $\frac{1}{2} \cdot \frac{2}{3} u^{\frac{3}{2}} + C_{1}$ .

$\frac{1}{2} \cdot \frac{2}{3} u^{\frac{3}{2}} + C_{1} = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2.6.2

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.6.2.1

Kalikan $\frac{1}{2}$ dengan $\frac{2}{3}$ .

$\frac{2}{2 \cdot 3} u^{\frac{3}{2}} + C_{1} = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2.6.2.2

Kalikan $2$ dengan $3$ .

$\frac{2}{6} u^{\frac{3}{2}} + C_{1} = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2.6.2.3

Hapus faktor persekutuan dari $2$ dan $6$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.6.2.3.1

Faktorkan $2$ dari $2$ .

$\frac{2 (1)}{6} u^{\frac{3}{2}} + C_{1} = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2.6.2.3.2

Batalkan faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.6.2.3.2.1

Faktorkan $2$ dari $6$ .

$\frac{2 \cdot 1}{2 \cdot 3} u^{\frac{3}{2}} + C_{1} = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2.6.2.3.2.2

Batalkan faktor persekutuan.

$\frac{2 \cdot 1}{2 \cdot 3} u^{\frac{3}{2}} + C_{1} = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2.6.2.3.2.3

Tulis kembali pernyataannya.

$\frac{1}{3} u^{\frac{3}{2}} + C_{1} = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.2.7

Ganti semua kemunculan $u$ dengan $1 + y^{2}$ .

$\frac{1}{3} {(1 + y^{2})}^{\frac{3}{2}} + C_{1} = \int x e^{x} d x$

Langkah 2.3

Integralkan sisi kanan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.3.1

Integralkan bagian demi bagian menggunakan rumus $\int u d v = u v - \int v d u$ , di mana $u = x$ dan $d v = e^{x}$ .

$\frac{1}{3} {(1 + y^{2})}^{\frac{3}{2}} + C_{1} = x e^{x} - \int e^{x} d x$

Langkah 2.3.2

Integral dari $e^{x}$ terhadap $x$ adalah $e^{x}$ .

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

Langkah 2.3.3

Sederhanakan.

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

Langkah 2.3.4

Susun kembali suku-suku.

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

Langkah 2.4

Kelompokkan konstanta integrasi di ruas kanan sebagai $K$ .

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