Kalkulus Contoh

Selesaikan Persamaan Diferensial (dx)/(dt)=e^(x-t)
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
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.3
Tulis kembali sebagai .
Langkah 2.4
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.5
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.6
Kalikan dengan .
Langkah 3
Substitusikan untuk .
Langkah 4
Substitusikan kembali turunan ke persamaan diferensial.
Langkah 5
Pisahkan variabelnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.1
Kurangkan dari kedua sisi persamaan tersebut.
Langkah 5.1.2
Kalikan kedua ruas dengan .
Langkah 5.1.3
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.1
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.1.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.1.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.1.3.1.1.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 5.1.3.2
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.2.1
Sederhanakan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.2.1.1
Terapkan sifat distributif.
Langkah 5.1.3.2.1.2
Sederhanakan pernyataannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.2.1.2.1
Kalikan dengan .
Langkah 5.1.3.2.1.2.2
Tulis kembali sebagai .
Langkah 5.2
Kalikan kedua ruas dengan .
Langkah 5.3
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.3.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.3.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 5.4
Tulis kembali persamaan tersebut.
Langkah 6
Integralkan kedua sisi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.1
Tulis integral untuk kedua ruas.
Langkah 6.2
Integralkan sisi kiri.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1
Tulis pecahan menggunakan penguraian pecahan parsial.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.1
Uraikan pecahan dan kalikan dengan penyebut persekutuan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.1.1
Faktorkan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.1.1.1
Faktorkan dari .
Langkah 6.2.1.1.1.2
Faktorkan dari .
Langkah 6.2.1.1.1.3
Faktorkan dari .
Langkah 6.2.1.1.2
Untuk setiap faktor pada penyebut, buat pecahan baru menggunakan faktor sebagai penyebutnya, dan nilai yang tidak diketahui sebagai pembilangnya. karena faktor pada penyebutnya linear, letakkan sebuah variabel di tempat .
Langkah 6.2.1.1.3
Kalikan setiap pecahan dalam persamaan dengan penyebut dari pernyataan awalnya. Dalam hal ini, penyebutnya adalah .
Langkah 6.2.1.1.4
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.1.4.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 6.2.1.1.4.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 6.2.1.1.5
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.1.5.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 6.2.1.1.5.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 6.2.1.1.6
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.1.6.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.1.6.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 6.2.1.1.6.1.2
Bagilah dengan .
Langkah 6.2.1.1.6.2
Terapkan sifat distributif.
Langkah 6.2.1.1.6.3
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 6.2.1.1.6.4
Tulis kembali sebagai .
Langkah 6.2.1.1.6.5
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.1.6.5.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 6.2.1.1.6.5.2
Bagilah dengan .
Langkah 6.2.1.1.7
Pindahkan .
Langkah 6.2.1.2
Buatlah persamaan untuk variabel pecahan parsial dan gunakan untuk membuat sistem persamaan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.2.1
Buat persamaan dari variabel pecahan parsial dengan menyamakan koefisien dari masing-masing sisi persamaan. Agar persamaannya sama, koefisien setara pada setiap sisi persamaan harus sama.
Langkah 6.2.1.2.2
Buat persamaan untuk variabel pecahan parsial dengan menyamakan koefisien suku yang tidak memuat . Agar persamaannya sama, koefisien setara pada setiap sisi persamaan harus sama.
Langkah 6.2.1.2.3
Buat sistem persamaan untuk menentukan koefisien dari pecahan parsialnya.
Langkah 6.2.1.3
Selesaikan sistem persamaan tersebut.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.3.1
Selesaikan dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.3.1.1
Tulis kembali persamaan tersebut sebagai .
Langkah 6.2.1.3.1.2
Bagi setiap suku pada dengan dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.3.1.2.1
Bagilah setiap suku di dengan .
Langkah 6.2.1.3.1.2.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.3.1.2.2.1
Membagi dua nilai negatif menghasilkan nilai positif.
Langkah 6.2.1.3.1.2.2.2
Bagilah dengan .
Langkah 6.2.1.3.1.2.3
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.3.1.2.3.1
Bagilah dengan .
Langkah 6.2.1.3.2
Substitusikan semua kemunculan dengan dalam masing-masing persamaan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.3.2.1
Substitusikan semua kemunculan dalam dengan .
Langkah 6.2.1.3.2.2
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.3.2.2.1
Hilangkan tanda kurung.
Langkah 6.2.1.3.3
Selesaikan dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.3.3.1
Tulis kembali persamaan tersebut sebagai .
Langkah 6.2.1.3.3.2
Tambahkan ke kedua sisi persamaan.
Langkah 6.2.1.3.4
Selesaikan sistem persamaan tersebut.
Langkah 6.2.1.3.5
Sebutkan semua penyelesaiannya.
Langkah 6.2.1.4
Ganti masing-masing koefisien pecahan parsial dalam dengan nilai-nilai yang didapat dari dan .
Langkah 6.2.1.5
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 6.2.2
Bagi integral tunggal menjadi beberapa integral.
Langkah 6.2.3
Karena konstan terhadap , pindahkan keluar dari integral.
Langkah 6.2.4
Integral dari terhadap adalah .
Langkah 6.2.5
Biarkan . Kemudian . Tulis kembali menggunakan dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.5.1
Biarkan . Tentukan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.5.1.1
Diferensialkan .
Langkah 6.2.5.1.2
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 6.2.5.1.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 6.2.5.1.4
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 6.2.5.1.5
Tambahkan dan .
Langkah 6.2.5.2
Tulis kembali soalnya menggunakan dan .
Langkah 6.2.6
Integral dari terhadap adalah .
Langkah 6.2.7
Sederhanakan.
Langkah 6.2.8
Susun kembali suku-suku.
Langkah 6.3
Terapkan aturan konstanta.
Langkah 6.4
Kelompokkan konstanta integrasi di ruas kanan sebagai .
Langkah 7
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.1
Gunakan sifat hasil bagi dari logaritma, .
Langkah 7.2
Susun kembali dan .
Langkah 7.3
Untuk menyelesaikan , tulis kembali persamaannya menggunakan sifat-sifat logaritma.
Langkah 7.4
Tulis kembali dalam bentuk eksponensial menggunakan aturan dasar logaritma. Jika dan adalah bilangan riil positif dan , maka setara dengan .
Langkah 7.5
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.5.1
Tulis kembali persamaan tersebut sebagai .
Langkah 7.5.2
Kalikan kedua ruas dengan .
Langkah 7.5.3
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.5.3.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.5.3.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 7.5.3.1.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 7.5.4
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.5.4.1
Tulis kembali persamaan tersebut sebagai .
Langkah 7.5.4.2
Bagi setiap suku pada dengan dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.5.4.2.1
Bagilah setiap suku di dengan .
Langkah 7.5.4.2.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.5.4.2.2.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.5.4.2.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 7.5.4.2.2.1.2
Bagilah dengan .
Langkah 7.5.4.3
Hapus suku nilai mutlak. Ini membuat di sisi kanan persamaan karena .
Langkah 8
Kelompokkan suku-suku konstanta bersamaan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 8.1
Susun kembali suku-suku.
Langkah 8.2
Tulis kembali sebagai .
Langkah 8.3
Susun kembali dan .
Langkah 9
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 10
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 10.1
Ambil logaritma alami dari kedua sisi persamaan untuk menghapus variabel dari eksponennya.
Langkah 10.2
Perluas sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 10.2.1
Perluas dengan memindahkan ke luar logaritma.
Langkah 10.2.2
Log alami dari adalah .
Langkah 10.2.3
Kalikan dengan .
Langkah 10.3
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 10.4
Tambahkan ke kedua sisi persamaan.
Langkah 11
Kelompokkan suku-suku konstanta bersamaan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1
Susun kembali suku-suku.
Langkah 11.2
Tulis kembali sebagai .
Langkah 11.3
Susun kembali dan .