Kalkulus Contoh

Selesaikan Persamaan Diferensial (du)/(dt)=e^(3u+10t) , u(0)=17
,
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
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.4
Tulis kembali sebagai .
Langkah 2.5
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.6
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.7
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
Tambahkan ke kedua sisi persamaan.
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
Sederhanakan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.1.1.1
Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.
Langkah 5.1.3.1.1.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.1.1.2.1
Faktorkan dari .
Langkah 5.1.3.1.1.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.1.3.1.1.2.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 5.1.3.1.1.3
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.1.1.3.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.1.3.1.1.3.2
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
Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.
Langkah 5.1.3.2.1.3
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.2.1.3.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.1.3.2.1.3.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 5.1.3.2.1.4
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.2.1.4.1
Pindahkan .
Langkah 5.1.3.2.1.4.2
Kalikan dengan .
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
Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.
Langkah 6.2.1.1.6.4
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 6.2.1.1.6.5
Bagilah dengan .
Langkah 6.2.1.1.7
Sederhanakan pernyataannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.1.7.1
Pindahkan .
Langkah 6.2.1.1.7.2
Susun kembali dan .
Langkah 6.2.1.1.7.3
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
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.3.1.2.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 6.2.1.3.1.2.2.1.2
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
Gabungkan dan .
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
Kurangkan dari kedua sisi persamaan tersebut.
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
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1.5.1
Kalikan pembilang dengan balikan dari penyebut.
Langkah 6.2.1.5.2
Kalikan dengan .
Langkah 6.2.1.5.3
Kalikan pembilang dengan balikan dari penyebut.
Langkah 6.2.1.5.4
Kalikan dengan .
Langkah 6.2.1.5.5
Pindahkan ke sebelah kiri .
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
Karena konstan terhadap , pindahkan keluar dari integral.
Langkah 6.2.6
Karena konstan terhadap , pindahkan keluar dari integral.
Langkah 6.2.7
Biarkan . Kemudian sehingga . Tulis kembali menggunakan dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.7.1
Biarkan . Tentukan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.7.1.1
Diferensialkan .
Langkah 6.2.7.1.2
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 6.2.7.1.3
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.7.1.3.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 6.2.7.1.3.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 6.2.7.1.3.3
Kalikan dengan .
Langkah 6.2.7.1.4
Diferensialkan menggunakan Aturan Konstanta.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.7.1.4.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 6.2.7.1.4.2
Tambahkan dan .
Langkah 6.2.7.2
Tulis kembali soalnya menggunakan dan .
Langkah 6.2.8
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.8.1
Kalikan dengan .
Langkah 6.2.8.2
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 6.2.9
Karena konstan terhadap , pindahkan keluar dari integral.
Langkah 6.2.10
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.10.1
Kalikan dengan .
Langkah 6.2.10.2
Kalikan dengan .
Langkah 6.2.10.3
Hapus faktor persekutuan dari dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.10.3.1
Faktorkan dari .
Langkah 6.2.10.3.2
Batalkan faktor persekutuan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.10.3.2.1
Faktorkan dari .
Langkah 6.2.10.3.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 6.2.10.3.2.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 6.2.11
Integral dari terhadap adalah .
Langkah 6.2.12
Sederhanakan.
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
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.1.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.1.1.1
Gabungkan dan .
Langkah 7.1.1.2
Gabungkan dan .
Langkah 7.2
Kalikan setiap suku pada dengan untuk mengeliminasi pecahan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.1
Kalikan setiap suku dalam dengan .
Langkah 7.2.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.2.1.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 7.2.2.1.1.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 7.2.2.1.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.2.1.2.1
Pindahkan negatif pertama pada ke dalam pembilangnya.
Langkah 7.2.2.1.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 7.2.2.1.2.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 7.2.3
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.3.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.3.1.1
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 7.2.3.1.2
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 7.3
Gunakan sifat hasil bagi dari logaritma, .
Langkah 7.4
Untuk menyelesaikan , tulis kembali persamaannya menggunakan sifat-sifat logaritma.
Langkah 7.5
Tulis kembali dalam bentuk eksponensial menggunakan aturan dasar logaritma. Jika dan adalah bilangan riil positif dan , maka setara dengan .
Langkah 7.6
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.6.1
Tulis kembali persamaan tersebut sebagai .
Langkah 7.6.2
Kalikan kedua ruas dengan .
Langkah 7.6.3
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.6.3.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.6.3.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 7.6.3.1.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 7.6.4
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.6.4.1
Susun kembali faktor-faktor dalam .
Langkah 7.6.4.2
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
Sederhanakan konstanta dari integral.
Langkah 8.2
Tulis kembali sebagai .
Langkah 8.3
Susun kembali dan .
Langkah 8.4
Gabungkan konstanta dengan plus atau minus.
Langkah 9
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 10
Gunakan kondisi sarat untuk menemukan nilai dengan mensubstitusikan untuk dan untuk padda .
Langkah 11
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1
Tulis kembali persamaan tersebut sebagai .
Langkah 11.2
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.1
Kalikan dengan .
Langkah 11.2.2
Apa pun yang dinaikkan ke adalah .
Langkah 11.2.3
Kalikan dengan .
Langkah 11.2.4
Kalikan dengan .
Langkah 11.2.5
Kalikan dengan .
Langkah 11.2.6
Tambahkan dan .
Langkah 11.3
Bagi setiap suku pada dengan dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.1
Bagilah setiap suku di dengan .
Langkah 11.3.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.2.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 11.3.2.1.2
Bagilah dengan .
Langkah 12
Substitusikan untuk dalam dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.1
Substitusikan untuk .
Langkah 12.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.2.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 12.2.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 12.3
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.