Calcolo Esempi

Risolvere l''Equazione Differenziale (x^2+1)(dy)/(dx)+4xy=x , y(2)=1
,
Passaggio 1
Separa le variabili.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.1
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.1.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.1.1.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 1.1.2
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 1.1.3
Scomponi da .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.1.3.1
Scomponi da .
Passaggio 1.1.3.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 1.1.3.3
Scomponi da .
Passaggio 1.1.3.4
Scomponi da .
Passaggio 1.1.4
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.1.4.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 1.1.4.2
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.1.4.2.1
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.1.4.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 1.1.4.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 1.1.4.3
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.1.4.3.1
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 1.1.4.3.2
Scomponi da .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.1.4.3.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 1.1.4.3.2.2
Scomponi da .
Passaggio 1.1.4.3.2.3
Scomponi da .
Passaggio 1.1.4.3.2.4
Scomponi da .
Passaggio 1.2
Raggruppa i fattori.
Passaggio 1.3
Moltiplica ogni lato per .
Passaggio 1.4
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.4.1
Scomponi da .
Passaggio 1.4.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 1.4.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 1.5
Riscrivi l'equazione.
Passaggio 2
Integra entrambi i lati.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1
Imposta un integrale su ciascun lato.
Passaggio 2.2
Integra il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.2.1
Sia . Allora , quindi . Riscrivi usando e .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.2.1.1
Sia . Trova .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.2.1.1.1
Differenzia .
Passaggio 2.2.1.1.2
Differenzia.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.2.1.1.2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.1.1.2.2
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.1.1.3
Calcola .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.2.1.1.3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.1.1.3.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.2.1.1.3.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.1.1.4
Sottrai da .
Passaggio 2.2.1.2
Riscrivi il problema usando e .
Passaggio 2.2.2
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.2.2.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.2.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.2.3
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.2.3
Poiché è costante rispetto a , sposta fuori dall'integrale.
Passaggio 2.2.4
Poiché è costante rispetto a , sposta fuori dall'integrale.
Passaggio 2.2.5
L'integrale di rispetto a è .
Passaggio 2.2.6
Semplifica.
Passaggio 2.2.7
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.3
Integra il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1
Sia . Allora , quindi . Riscrivi usando e .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1.1
Sia . Trova .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1.1.1
Differenzia .
Passaggio 2.3.1.1.2
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3.1.1.3
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.3.1.1.4
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3.1.1.5
Somma e .
Passaggio 2.3.1.2
Riscrivi il problema usando e .
Passaggio 2.3.2
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.3.2.2
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.3.3
Poiché è costante rispetto a , sposta fuori dall'integrale.
Passaggio 2.3.4
L'integrale di rispetto a è .
Passaggio 2.3.5
Semplifica.
Passaggio 2.3.6
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.4
Raggruppa la costante dell'integrazione sul lato destro come .
Passaggio 3
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.1
Moltiplica entrambi i lati dell'equazione per .
Passaggio 3.2
Semplifica entrambi i lati dell'equazione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.1
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.1.1
Semplifica .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.1.1.1
e .
Passaggio 3.2.1.1.2
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.1.1.2.1
Sposta il negativo all'inizio di nel numeratore.
Passaggio 3.2.1.1.2.2
Scomponi da .
Passaggio 3.2.1.1.2.3
Elimina il fattore comune.
Passaggio 3.2.1.1.2.4
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 3.2.1.1.3
Moltiplica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.1.1.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.2.1.1.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.2.2
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.2.1
Semplifica .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.2.1.1
e .
Passaggio 3.2.2.1.2
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 3.2.2.1.3
Semplifica i termini.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.2.1.3.1
e .
Passaggio 3.2.2.1.3.2
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 3.2.2.1.3.3
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.2.1.3.3.1
Scomponi da .
Passaggio 3.2.2.1.3.3.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 3.2.2.1.3.3.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 3.2.2.1.4
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 3.2.2.1.5
Semplifica moltiplicando.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.2.2.1.5.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.2.2.1.5.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.3
Sposta tutti i termini contenenti un logaritmo sul lato sinistro dell'equazione.
Passaggio 3.4
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.4.1
Semplifica .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.4.1.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.4.1.1.1
Semplifica spostando all'interno del logaritmo.
Passaggio 3.4.1.1.2
Rimuovi il valore assoluto in perché gli elevamenti a potenza con potenze pari sono sempre positivi.
Passaggio 3.4.1.2
Usa la proprietà del prodotto dei logaritmi, .
Passaggio 3.5
Per risolvere per , riscrivi l'equazione usando le proprietà dei logaritmi.
Passaggio 3.6
Riscrivi in forma esponenziale usando la definizione di logaritmo. Se e sono numeri reali positivi e , allora è equivalente a .
Passaggio 3.7
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.7.1
Riscrivi l'equazione come .
Passaggio 3.7.2
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.7.2.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 3.7.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.7.2.2.1
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.7.2.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 3.7.2.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 3.7.3
Rimuovi il valore assoluto. Ciò crea un sul lato destro dell'equazione perché .
Passaggio 3.7.4
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 3.7.5
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.7.5.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 3.7.5.2
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.7.5.2.1
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.7.5.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 3.7.5.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 3.7.5.3
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.7.5.3.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 3.7.5.3.1.1
Semplifica .
Passaggio 3.7.5.3.1.2
Dividendo due valori negativi si ottiene un valore positivo.
Passaggio 3.7.5.3.2
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 4
Raggruppa i termini costanti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.1
Semplifica la costante dell'integrazione.
Passaggio 4.2
Combina costanti con il più o il meno.
Passaggio 5
Usa la condizione iniziale per trovare il valore di sostituendo con e con in .
Passaggio 6
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.1
Riscrivi l'equazione come .
Passaggio 6.2
Moltiplica ogni lato per .
Passaggio 6.3
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.3.1
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.3.1.1
Semplifica .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.3.1.1.1
Semplifica il denominatore.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.3.1.1.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 6.3.1.1.1.2
Somma e .
Passaggio 6.3.1.1.1.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 6.3.1.1.2
Semplifica il numeratore.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.3.1.1.2.1
e .
Passaggio 6.3.1.1.2.2
Scrivi come una frazione con un comune denominatore.
Passaggio 6.3.1.1.2.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 6.3.1.1.3
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.3.1.1.3.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 6.3.1.1.3.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 6.3.2
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.3.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 6.4
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.4.1
Moltiplica entrambi i lati dell'equazione per .
Passaggio 6.4.2
Semplifica entrambi i lati dell'equazione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.4.2.1
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.4.2.1.1
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.4.2.1.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 6.4.2.1.1.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 6.4.2.2
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.4.2.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 6.4.3
Sposta tutti i termini non contenenti sul lato destro dell'equazione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.4.3.1
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 6.4.3.2
Sottrai da .
Passaggio 7
Sostituisci a in e semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.1
Sostituisci a .
Passaggio 7.2
Semplifica il numeratore.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.2.1
e .
Passaggio 7.2.2
Scrivi come una frazione con un comune denominatore.
Passaggio 7.2.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 7.2.4
Semplifica il numeratore.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.2.4.1
Riscrivi come .
Passaggio 7.2.4.2
Espandi usando il metodo FOIL.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.2.4.2.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 7.2.4.2.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 7.2.4.2.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 7.2.4.3
Semplifica e combina i termini simili.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.2.4.3.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.2.4.3.1.1
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.2.4.3.1.1.1
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 7.2.4.3.1.1.2
Somma e .
Passaggio 7.2.4.3.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 7.2.4.3.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 7.2.4.3.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 7.2.4.3.2
Somma e .
Passaggio 7.2.4.4
Somma e .
Passaggio 7.3
Moltiplica il numeratore per il reciproco del denominatore.
Passaggio 7.4
Moltiplica per .
Passaggio 7.5
Sposta alla sinistra di .