Calcolo Esempi

Risolvere l''Equazione Differenziale (y/x)(dy)/(dx)=e^(x^2+y^2) , y(0)=0
,
Passaggio 1
Sia . Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2
Trova differenziando .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.3
Calcola .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.3.1.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.3.1.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.3.2
Riscrivi come .
Passaggio 2.4
Riordina i termini.
Passaggio 3
Sostituisci la derivata nell'equazione differenziale.
Passaggio 4
Sia . Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 5
Trova differenziando .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.1
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.1.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 5.1.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 5.1.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 5.2
Riscrivi come .
Passaggio 6
Sostituisci a .
Passaggio 7
Sostituisci la derivata nell'equazione differenziale.
Passaggio 8
Separa le variabili.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.1
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.1.1
Moltiplica ogni lato per .
Passaggio 8.1.2
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.1.2.1
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.1.2.1.1
Semplifica .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.1.2.1.1.1
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 8.1.2.1.1.2
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.1.2.1.1.2.1
Scomponi da .
Passaggio 8.1.2.1.1.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 8.1.2.1.1.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 8.1.2.1.1.3
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.1.2.1.1.3.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 8.1.2.1.1.3.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 8.1.2.1.1.4
Semplifica l'espressione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.1.2.1.1.4.1
Sposta .
Passaggio 8.1.2.1.1.4.2
Riordina e .
Passaggio 8.1.2.2
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.1.2.2.1
Semplifica .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.1.2.2.1.1
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 8.1.2.2.1.2
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.1.2.2.1.2.1
Sposta .
Passaggio 8.1.2.2.1.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 8.1.3
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 8.2
Scomponi da .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.2.1
Scomponi da .
Passaggio 8.2.2
Scomponi da .
Passaggio 8.2.3
Scomponi da .
Passaggio 8.3
Moltiplica ogni lato per .
Passaggio 8.4
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.4.1
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 8.4.2
e .
Passaggio 8.4.3
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 8.4.3.1
Scomponi da .
Passaggio 8.4.3.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 8.4.3.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 8.5
Riscrivi l'equazione.
Passaggio 9
Integra entrambi i lati.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.1
Imposta un integrale su ciascun lato.
Passaggio 9.2
Integra il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1
Scrivi la frazione usando la scomposizione della frazione parziale.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1.1
Scomponi la frazione e moltiplica per il comune denominatore.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1.1.1
Per ciascun fattore nel denominatore, crea una nuova frazione usando il fattore come denominatore e un valore sconosciuto come numeratore. Poiché il fattore nel denominatore è lineare, inserisci una singola variabile al suo posto .
Passaggio 9.2.1.1.2
Moltiplica ogni frazione nell'equazione per il denominatore dell'espressione originale. In questo caso, il denominatore è .
Passaggio 9.2.1.1.3
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1.1.3.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 9.2.1.1.3.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 9.2.1.1.4
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1.1.4.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 9.2.1.1.4.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 9.2.1.1.5
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1.1.5.1
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1.1.5.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 9.2.1.1.5.1.2
Dividi per .
Passaggio 9.2.1.1.5.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 9.2.1.1.5.3
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.1.1.5.4
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1.1.5.4.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 9.2.1.1.5.4.2
Dividi per .
Passaggio 9.2.1.1.6
Sposta .
Passaggio 9.2.1.2
Crea equazioni per le variabili della frazione parziale e usali per impostare un sistema di equazioni.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1.2.1
Crea un'equazione per le variabili della frazione parziale equiparando i coefficienti di da ogni lato dell'equazione. Affinché l'equazione sia tale, i coefficienti equivalenti su ogni lato dell'equazione devono essere uguali.
Passaggio 9.2.1.2.2
Crea un'equazione per le variabili della frazione parziale equiparando i coefficienti dei termini che non contengono . Affinché l'equazione sia uguale, i coefficienti equivalenti su ogni lato dell'equazione devono essere uguali.
Passaggio 9.2.1.2.3
Imposta il sistema di equazioni per trovare i coefficienti delle frazioni parziali.
Passaggio 9.2.1.3
Risolvi il sistema di equazioni.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1.3.1
Riscrivi l'equazione come .
Passaggio 9.2.1.3.2
Sostituisci tutte le occorrenze di con in ogni equazione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1.3.2.1
Sostituisci tutte le occorrenze di in con .
Passaggio 9.2.1.3.2.2
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1.3.2.2.1
Rimuovi le parentesi.
Passaggio 9.2.1.3.3
Risolvi per in .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1.3.3.1
Riscrivi l'equazione come .
Passaggio 9.2.1.3.3.2
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 9.2.1.3.4
Risolvi il sistema di equazioni.
Passaggio 9.2.1.3.5
Elenca tutte le soluzioni.
Passaggio 9.2.1.4
Sostituisci ogni coefficiente della frazione parziale in con i valori trovati per e .
Passaggio 9.2.1.5
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 9.2.2
Dividi il singolo integrale in più integrali.
Passaggio 9.2.3
L'integrale di rispetto a è .
Passaggio 9.2.4
Poiché è costante rispetto a , sposta fuori dall'integrale.
Passaggio 9.2.5
Sia . Allora . Riscrivi usando e .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.5.1
Sia . Trova .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.5.1.1
Differenzia .
Passaggio 9.2.5.1.2
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 9.2.5.1.3
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 9.2.5.1.4
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 9.2.5.1.5
Somma e .
Passaggio 9.2.5.2
Riscrivi il problema usando e .
Passaggio 9.2.6
L'integrale di rispetto a è .
Passaggio 9.2.7
Semplifica.
Passaggio 9.3
Integra il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.3.1
Poiché è costante rispetto a , sposta fuori dall'integrale.
Passaggio 9.3.2
Secondo la regola della potenza, l'intero di rispetto a è .
Passaggio 9.3.3
Semplifica la risposta.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.3.3.1
Riscrivi come .
Passaggio 9.3.3.2
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.3.3.2.1
e .
Passaggio 9.3.3.2.2
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.3.3.2.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 9.3.3.2.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 9.3.3.2.3
Moltiplica per .
Passaggio 9.4
Raggruppa la costante dell'integrazione sul lato destro come .
Passaggio 10
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 10.1
Usa la proprietà del quoziente dei logaritmi, .
Passaggio 10.2
Per risolvere per , riscrivi l'equazione usando le proprietà dei logaritmi.
Passaggio 10.3
Riscrivi in forma esponenziale usando la definizione di logaritmo. Se e sono numeri reali positivi e , allora è equivalente a .
Passaggio 10.4
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 10.4.1
Riscrivi l'equazione come .
Passaggio 10.4.2
Moltiplica ogni lato per .
Passaggio 10.4.3
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 10.4.3.1
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 10.4.3.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 10.4.3.1.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 10.4.4
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 10.4.4.1
Riordina i fattori in .
Passaggio 10.4.4.2
Rimuovi il valore assoluto. Ciò crea un sul lato destro dell'equazione perché .
Passaggio 11
Raggruppa i termini costanti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1
Riscrivi come .
Passaggio 11.2
Riordina e .
Passaggio 11.3
Combina costanti con il più o il meno.
Passaggio 12
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 13
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.1
Trova il logaritmo naturale dell'equazione assegnata per rimuovere la variabile dall'esponente.
Passaggio 13.2
Espandi il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.2.1
Espandi spostando fuori dal logaritmo.
Passaggio 13.2.2
Il logaritmo naturale di è .
Passaggio 13.2.3
Moltiplica per .
Passaggio 13.3
Espandi il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.3.1
Riscrivi come .
Passaggio 13.3.2
Riscrivi come .
Passaggio 13.3.3
Espandi spostando fuori dal logaritmo.
Passaggio 13.3.4
Il logaritmo naturale di è .
Passaggio 13.3.5
Moltiplica per .
Passaggio 13.4
Usa la proprietà del prodotto dei logaritmi, .
Passaggio 14
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 15
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.1
Sposta tutti i termini non contenenti sul lato destro dell'equazione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.1.1
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 15.1.2
Combina i termini opposti in .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.1.2.1
Sottrai da .
Passaggio 15.1.2.2
Somma e .
Passaggio 15.2
Trova la radice quadrata specificata di entrambi i lati dell'equazione per eliminare l'esponente sul lato sinistro.
Passaggio 15.3
La soluzione completa è il risultato delle porzioni positiva e negativa della soluzione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.3.1
Per prima cosa, usa il valore positivo di per trovare la prima soluzione.
Passaggio 15.3.2
Ora, usa il valore negativo del per trovare la seconda soluzione.
Passaggio 15.3.3
La soluzione completa è il risultato delle porzioni positiva e negativa della soluzione.
Passaggio 16
Poiché è non negativa nella condizione iniziale , considera solo per calcolare . Sostituisci a e a .
Passaggio 17
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.1
Riscrivi l'equazione come .
Passaggio 17.2
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.1
Per rimuovere il radicale sul lato sinistro dell'equazione, eleva al quadrato entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 17.2.2
Semplifica ogni lato dell'equazione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.2.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 17.2.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.2.2.1
Semplifica .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.2.2.1.1
Moltiplica gli esponenti in .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.2.2.1.1.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 17.2.2.2.1.1.2
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.2.2.1.1.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 17.2.2.2.1.1.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 17.2.2.2.1.2
Semplifica.
Passaggio 17.2.2.3
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.2.3.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 17.2.3
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.3.1
Per risolvere per , riscrivi l'equazione usando le proprietà dei logaritmi.
Passaggio 17.2.3.2
Riscrivi in forma esponenziale usando la definizione di logaritmo. Se e sono numeri reali positivi e , allora è equivalente a .
Passaggio 17.2.3.3
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.3.3.1
Riscrivi l'equazione come .
Passaggio 17.2.3.3.2
Qualsiasi valore elevato a è .
Passaggio 17.2.3.3.3
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.3.3.3.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 17.2.3.3.3.2
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.3.3.3.2.1
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.3.3.3.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 17.2.3.3.3.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 18
Sostituisci a in e semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 18.1
Sostituisci a .
Passaggio 18.2
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 18.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 18.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 18.3
Il logaritmo naturale di è .
Passaggio 18.4
Riscrivi come .
Passaggio 18.5
Estrai i termini dal radicale, presupponendo numeri reali positivi.