Calcolo Esempi

Risolvere l''Equazione Differenziale (dy)/(dx)=xy^3
dydx=xy3dydx=xy3
Passaggio 1
Separa le variabili.
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Passaggio 1.1
Moltiplica ogni lato per 1y31y3.
1y3dydx=1y3(xy3)1y3dydx=1y3(xy3)
Passaggio 1.2
Elimina il fattore comune di y3y3.
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Passaggio 1.2.1
Scomponi y3y3 da xy3xy3.
1y3dydx=1y3(y3x)1y3dydx=1y3(y3x)
Passaggio 1.2.2
Elimina il fattore comune.
1y3dydx=1y3(y3x)
Passaggio 1.2.3
Riscrivi l'espressione.
1y3dydx=x
1y3dydx=x
Passaggio 1.3
Riscrivi l'equazione.
1y3dy=xdx
1y3dy=xdx
Passaggio 2
Integra entrambi i lati.
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Passaggio 2.1
Imposta un integrale su ciascun lato.
1y3dy=xdx
Passaggio 2.2
Integra il lato sinistro.
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Passaggio 2.2.1
Applica le regole di base degli esponenti.
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Passaggio 2.2.1.1
Sposta y3 fuori dal denominatore elevandolo alla potenza di -1.
(y3)-1dy=xdx
Passaggio 2.2.1.2
Moltiplica gli esponenti in (y3)-1.
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Passaggio 2.2.1.2.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, (am)n=amn.
y3-1dy=xdx
Passaggio 2.2.1.2.2
Moltiplica 3 per -1.
y-3dy=xdx
y-3dy=xdx
y-3dy=xdx
Passaggio 2.2.2
Secondo la regola della potenza, l'intero di y-3 rispetto a y è -12y-2.
-12y-2+C1=xdx
Passaggio 2.2.3
Semplifica la risposta.
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Passaggio 2.2.3.1
Riscrivi -12y-2+C1 come -121y2+C1.
-121y2+C1=xdx
Passaggio 2.2.3.2
Semplifica.
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Passaggio 2.2.3.2.1
Moltiplica 1y2 per 12.
-1y22+C1=xdx
Passaggio 2.2.3.2.2
Sposta 2 alla sinistra di y2.
-12y2+C1=xdx
-12y2+C1=xdx
-12y2+C1=xdx
-12y2+C1=xdx
Passaggio 2.3
Secondo la regola della potenza, l'intero di x rispetto a x è 12x2.
-12y2+C1=12x2+C2
Passaggio 2.4
Raggruppa la costante dell'integrazione sul lato destro come K.
-12y2=12x2+K
-12y2=12x2+K
Passaggio 3
Risolvi per y.
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Passaggio 3.1
12 e x2.
-12y2=x22+K
Passaggio 3.2
Trova il minimo comune denominatore dei termini nell'equazione.
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Passaggio 3.2.1
Trovare il minimo comune denominatore di una lista di valori è uguale a trovare il minimo comune multiplo dei denominatori di quei valori.
2y2,2,1
Passaggio 3.2.2
Poiché 2y2,2,1 contiene sia numeri che variabili, ci sono due passaggi per trovare il minimo comune multiplo. Trova il minimo comune multiplo per la parte numerica 2,2,1, quindi trova il minimo comune multiplo per la parte variabile y2.
Passaggio 3.2.3
Il minimo comune multiplo è il numero positivo più piccolo divisibile equamente per tutti i numeri.
1. Elenca i fattori primi di ciascun numero.
2. Moltiplica ciascun fattore, preso una sola volta, con l'esponente più grande.
Passaggio 3.2.4
Poiché 2 non presenta fattori eccetto 1 e 2.
2 è un numero primo
Passaggio 3.2.5
Il numero 1 non è un numero primo perché ha un solo divisore positivo, cioè se stesso.
Non è primo
Passaggio 3.2.6
Il minimo comune multiplo di 2,2,1 si ottiene moltiplicando tutti i fattori primi, comuni o non comuni, ciascuno preso una sola volta con l'esponente più grande.
2
Passaggio 3.2.7
I fattori di y2 sono yy, che corrisponde a y moltiplicato per i fattori 2 volte.
y2=yy
y si verifica 2 volte.
Passaggio 3.2.8
Il minimo comune multiplo (mcm) di y2 si ottiene moltiplicando tutti i fattori primi, comuni o non comuni, ciascuno preso una sola volta con l'esponente più grande.
yy
Passaggio 3.2.9
Moltiplica y per y.
y2
Passaggio 3.2.10
Il minimo comune multiplo di 2y2,2,1 è la parte numerica 2 moltiplicata per la parte variabile.
2y2
2y2
Passaggio 3.3
Moltiplica per 2y2 ciascun termine in -12y2=x22+K per eliminare le frazioni.
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Passaggio 3.3.1
Moltiplica ogni termine in -12y2=x22+K per 2y2.
-12y2(2y2)=x22(2y2)+K(2y2)
Passaggio 3.3.2
Semplifica il lato sinistro.
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Passaggio 3.3.2.1
Elimina il fattore comune di 2y2.
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Passaggio 3.3.2.1.1
Sposta il negativo all'inizio di -12y2 nel numeratore.
-12y2(2y2)=x22(2y2)+K(2y2)
Passaggio 3.3.2.1.2
Elimina il fattore comune.
-12y2(2y2)=x22(2y2)+K(2y2)
Passaggio 3.3.2.1.3
Riscrivi l'espressione.
-1=x22(2y2)+K(2y2)
-1=x22(2y2)+K(2y2)
-1=x22(2y2)+K(2y2)
Passaggio 3.3.3
Semplifica il lato destro.
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Passaggio 3.3.3.1
Semplifica ciascun termine.
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Passaggio 3.3.3.1.1
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
-1=2x22y2+K(2y2)
Passaggio 3.3.3.1.2
Elimina il fattore comune di 2.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.3.3.1.2.1
Elimina il fattore comune.
-1=2x22y2+K(2y2)
Passaggio 3.3.3.1.2.2
Riscrivi l'espressione.
-1=x2y2+K(2y2)
-1=x2y2+K(2y2)
Passaggio 3.3.3.1.3
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
-1=x2y2+2Ky2
-1=x2y2+2Ky2
-1=x2y2+2Ky2
-1=x2y2+2Ky2
Passaggio 3.4
Risolvi l'equazione.
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Passaggio 3.4.1
Riscrivi l'equazione come x2y2+2Ky2=-1.
x2y2+2Ky2=-1
Passaggio 3.4.2
Scomponi y2 da x2y2+2Ky2.
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Passaggio 3.4.2.1
Scomponi y2 da x2y2.
y2x2+2Ky2=-1
Passaggio 3.4.2.2
Scomponi y2 da 2Ky2.
y2x2+y2(2K)=-1
Passaggio 3.4.2.3
Scomponi y2 da y2x2+y2(2K).
y2(x2+2K)=-1
y2(x2+2K)=-1
Passaggio 3.4.3
Dividi per x2+2K ciascun termine in y2(x2+2K)=-1 e semplifica.
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Passaggio 3.4.3.1
Dividi per x2+2K ciascun termine in y2(x2+2K)=-1.
y2(x2+2K)x2+2K=-1x2+2K
Passaggio 3.4.3.2
Semplifica il lato sinistro.
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Passaggio 3.4.3.2.1
Elimina il fattore comune di x2+2K.
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Passaggio 3.4.3.2.1.1
Elimina il fattore comune.
y2(x2+2K)x2+2K=-1x2+2K
Passaggio 3.4.3.2.1.2
Dividi y2 per 1.
y2=-1x2+2K
y2=-1x2+2K
y2=-1x2+2K
Passaggio 3.4.3.3
Semplifica il lato destro.
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Passaggio 3.4.3.3.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
y2=-1x2+2K
y2=-1x2+2K
y2=-1x2+2K
Passaggio 3.4.4
Trova la radice quadrata specificata di entrambi i lati dell'equazione per eliminare l'esponente sul lato sinistro.
y=±-1x2+2K
Passaggio 3.4.5
La soluzione completa è il risultato delle porzioni positiva e negativa della soluzione.
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Passaggio 3.4.5.1
Per prima cosa, usa il valore positivo di ± per trovare la prima soluzione.
y=-1x2+2K
Passaggio 3.4.5.2
Ora, usa il valore negativo del ± per trovare la seconda soluzione.
y=--1x2+2K
Passaggio 3.4.5.3
La soluzione completa è il risultato delle porzioni positiva e negativa della soluzione.
y=-1x2+2K
y=--1x2+2K
y=-1x2+2K
y=--1x2+2K
y=-1x2+2K
y=--1x2+2K
y=-1x2+2K
y=--1x2+2K
Passaggio 4
Semplifica la costante dell'integrazione.
y=-1x2+K
y=--1x2+K
 [x2  12  π  xdx ]