Kalkulus Contoh

Selesaikan Persamaan Diferensial x(dy)/(dx)+3=4xe^(-y)
Langkah 1
Biarkan . Masukkan untuk semua kejadian .
Langkah 2
Tentukan dengan mendiferensiasikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 2.1.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 2.1.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.2
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.3
Tulis kembali sebagai .
Langkah 2.4
Susun kembali faktor-faktor dari .
Langkah 3
Substitusikan untuk .
Langkah 4
Substitusikan kembali turunan ke persamaan diferensial.
Langkah 5
Tulis kembali persamaan diferensial agar sesuai dengan teknik Bernoulli.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1
Kalikan setiap suku pada dengan untuk mengeliminasi pecahan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.1
Kalikan setiap suku dalam dengan .
Langkah 5.1.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.2.1.1.1
Pindahkan negatif pertama pada ke dalam pembilangnya.
Langkah 5.1.2.1.1.2
Pindahkan negatif pertama pada ke dalam pembilangnya.
Langkah 5.1.2.1.1.3
Faktorkan dari .
Langkah 5.1.2.1.1.4
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.1.2.1.1.5
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 5.1.2.1.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.2.1.2.1
Faktorkan dari .
Langkah 5.1.2.1.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.1.2.1.2.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 5.1.2.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 5.1.2.1.4
Kalikan dengan .
Langkah 5.1.2.1.5
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.2.1.5.1
Kalikan dengan .
Langkah 5.1.2.1.5.2
Gabungkan dan .
Langkah 5.1.2.1.6
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 5.1.3
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.1.1
Pindahkan negatif pertama pada ke dalam pembilangnya.
Langkah 5.1.3.1.2
Faktorkan dari .
Langkah 5.1.3.1.3
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.1.3.1.4
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 5.1.3.2
Kalikan dengan .
Langkah 5.1.3.3
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 5.1.3.4
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 5.1.3.5
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 5.1.3.6
Tambahkan dan .
Langkah 5.2
Faktorkan dari .
Langkah 5.3
Susun kembali dan .
Langkah 6
Untuk menyelesaikan persamaan diferensial, biarkan di mana adalah eksponen dari .
Langkah 7
Selesaikan persamaan untuk .
Langkah 8
Ambil turunan dari terhadap .
Langkah 9
Ambil turunan dari terhadap .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1
Ambil turunan dari .
Langkah 9.2
Tulis kembali pernyataannya menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 9.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Bagi yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 9.4
Diferensialkan menggunakan Aturan Konstanta.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.4.1
Kalikan dengan .
Langkah 9.4.2
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 9.4.3
Sederhanakan pernyataannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.4.3.1
Kalikan dengan .
Langkah 9.4.3.2
Kurangi dengan .
Langkah 9.4.3.3
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 9.5
Tulis kembali sebagai .
Langkah 10
Substitusikan dengan dan dengan dalam persamaan asli .
Langkah 11
Selesaikan persamaan diferensial tersubstitusi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1
Tulis kembali persamaan diferensial sebagai .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.1
Kalikan setiap suku pada dengan untuk mengeliminasi pecahan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.1.1
Kalikan setiap suku dalam dengan .
Langkah 11.1.1.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.1.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.1.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.1.2.1.1.1
Pindahkan negatif pertama pada ke dalam pembilangnya.
Langkah 11.1.1.2.1.1.2
Faktorkan dari .
Langkah 11.1.1.2.1.1.3
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 11.1.1.2.1.1.4
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 11.1.1.2.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 11.1.1.2.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 11.1.1.2.1.4
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.1.2.1.4.1
Pindahkan .
Langkah 11.1.1.2.1.4.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 11.1.1.2.1.4.3
Kurangi dengan .
Langkah 11.1.1.2.1.5
Sederhanakan .
Langkah 11.1.1.2.1.6
Gabungkan dan .
Langkah 11.1.1.2.1.7
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 11.1.1.2.1.8
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.1.2.1.8.1
Kalikan dengan .
Langkah 11.1.1.2.1.8.2
Kalikan dengan .
Langkah 11.1.1.3
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.1.3.1
Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.
Langkah 11.1.1.3.2
Kalikan dengan .
Langkah 11.1.1.3.3
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.1.3.3.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 11.1.1.3.3.2
Kalikan dengan .
Langkah 11.1.1.3.4
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.1.3.4.1
Pindahkan .
Langkah 11.1.1.3.4.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 11.1.1.3.4.3
Kurangi dengan .
Langkah 11.1.1.3.5
Sederhanakan .
Langkah 11.1.2
Faktorkan dari .
Langkah 11.1.3
Susun kembali dan .
Langkah 11.2
Faktor integrasi didefinisikan dengan rumus , di mana .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.1
Buat integralnya.
Langkah 11.2.2
Integralkan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.2.1
Karena konstan terhadap , pindahkan keluar dari integral.
Langkah 11.2.2.2
Integral dari terhadap adalah .
Langkah 11.2.2.3
Sederhanakan.
Langkah 11.2.3
Hapus konstanta dari integral.
Langkah 11.2.4
Gunakan kaidah pangkat logaritma.
Langkah 11.2.5
Eksponensial dan logaritma adalah fungsi balikan.
Langkah 11.3
Kalikan setiap suku dengan faktor integrasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.1
Kalikan setiap suku dengan .
Langkah 11.3.2
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.2.1
Gabungkan dan .
Langkah 11.3.2.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.2.2.1
Faktorkan dari .
Langkah 11.3.2.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 11.3.2.2.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 11.3.2.3
Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.
Langkah 11.3.3
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 11.4
Tulis kembali sisi kiri sebagai hasil dari diferensiasi perkalian.
Langkah 11.5
Tulis integral untuk kedua ruas.
Langkah 11.6
Integralkan sisi kiri.
Langkah 11.7
Integralkan sisi kanan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.7.1
Karena konstan terhadap , pindahkan keluar dari integral.
Langkah 11.7.2
Menurut Kaidah Pangkat, integral dari terhadap adalah .
Langkah 11.7.3
Sederhanakan jawabannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.7.3.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 11.7.3.2
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.7.3.2.1
Gabungkan dan .
Langkah 11.7.3.2.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.7.3.2.2.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 11.7.3.2.2.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 11.7.3.2.3
Kalikan dengan .
Langkah 11.8
Bagi setiap suku pada dengan dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.8.1
Bagilah setiap suku di dengan .
Langkah 11.8.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.8.2.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.8.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 11.8.2.1.2
Bagilah dengan .
Langkah 11.8.3
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.8.3.1
Hapus faktor persekutuan dari dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.8.3.1.1
Faktorkan dari .
Langkah 11.8.3.1.2
Batalkan faktor persekutuan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.8.3.1.2.1
Kalikan dengan .
Langkah 11.8.3.1.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 11.8.3.1.2.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 11.8.3.1.2.4
Bagilah dengan .
Langkah 12
Substitusikan untuk .
Langkah 13
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 14
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 14.1
Ambil logaritma alami dari kedua sisi persamaan untuk menghapus variabel dari eksponennya.
Langkah 14.2
Perluas sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 14.2.1
Perluas dengan memindahkan ke luar logaritma.
Langkah 14.2.2
Log alami dari adalah .
Langkah 14.2.3
Kalikan dengan .