Calcolo Esempi

Risolvere l''Equazione Differenziale x(dy)/(dx)+3=4xe^(-y)
Passaggio 1
Sia . Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2
Trova differenziando .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.1.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 2.1.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.2
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3
Riscrivi come .
Passaggio 2.4
Riordina i fattori di .
Passaggio 3
Sostituisci a .
Passaggio 4
Sostituisci la derivata nell'equazione differenziale.
Passaggio 5
Riscrivi l'equazione differenziale per adattarla al metodo di Bernoulli.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.1
Moltiplica per ciascun termine in per eliminare le frazioni.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.1.1
Moltiplica ogni termine in per .
Passaggio 5.1.2
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.1.2.1.1
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.1.2.1.1.1
Sposta il negativo all'inizio di nel numeratore.
Passaggio 5.1.2.1.1.2
Sposta il negativo all'inizio di nel numeratore.
Passaggio 5.1.2.1.1.3
Scomponi da .
Passaggio 5.1.2.1.1.4
Elimina il fattore comune.
Passaggio 5.1.2.1.1.5
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 5.1.2.1.2
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.1.2.1.2.1
Scomponi da .
Passaggio 5.1.2.1.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 5.1.2.1.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 5.1.2.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.2.1.5
Moltiplica .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.1.2.1.5.1
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.2.1.5.2
e .
Passaggio 5.1.2.1.6
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 5.1.3
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.1.3.1
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.1.3.1.1
Sposta il negativo all'inizio di nel numeratore.
Passaggio 5.1.3.1.2
Scomponi da .
Passaggio 5.1.3.1.3
Elimina il fattore comune.
Passaggio 5.1.3.1.4
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 5.1.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.3.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 5.1.3.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 5.1.3.5
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 5.1.3.6
Somma e .
Passaggio 5.2
Scomponi da .
Passaggio 5.3
Riordina e .
Passaggio 6
Per risolvere l'equazione differenziale, sia , dove è l'esponente di .
Passaggio 7
Risolvi l'equazione per .
Passaggio 8
Trova la derivata di rispetto a .
Passaggio 9
Trova la derivata di rispetto a .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.1
Trova la derivata di .
Passaggio 9.2
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 9.3
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 9.4
Differenzia usando la regola della costante.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.4.1
Moltiplica per .
Passaggio 9.4.2
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 9.4.3
Semplifica l'espressione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.4.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 9.4.3.2
Sottrai da .
Passaggio 9.4.3.3
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 9.5
Riscrivi come .
Passaggio 10
Sostituisci a e a nell'equazione originale .
Passaggio 11
Risolvi l'equazione differenziale sostituita.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1
Riscrivi l'equazione differenziale come .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1.1
Moltiplica per ciascun termine in per eliminare le frazioni.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1.1.1
Moltiplica ogni termine in per .
Passaggio 11.1.1.2
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1.1.2.1.1
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1.1.2.1.1.1
Sposta il negativo all'inizio di nel numeratore.
Passaggio 11.1.1.2.1.1.2
Scomponi da .
Passaggio 11.1.1.2.1.1.3
Elimina il fattore comune.
Passaggio 11.1.1.2.1.1.4
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 11.1.1.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 11.1.1.2.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 11.1.1.2.1.4
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1.1.2.1.4.1
Sposta .
Passaggio 11.1.1.2.1.4.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 11.1.1.2.1.4.3
Sottrai da .
Passaggio 11.1.1.2.1.5
Semplifica .
Passaggio 11.1.1.2.1.6
e .
Passaggio 11.1.1.2.1.7
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 11.1.1.2.1.8
Moltiplica .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1.1.2.1.8.1
Moltiplica per .
Passaggio 11.1.1.2.1.8.2
Moltiplica per .
Passaggio 11.1.1.3
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1.1.3.1
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 11.1.1.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 11.1.1.3.3
Moltiplica gli esponenti in .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1.1.3.3.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 11.1.1.3.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 11.1.1.3.4
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1.1.3.4.1
Sposta .
Passaggio 11.1.1.3.4.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 11.1.1.3.4.3
Sottrai da .
Passaggio 11.1.1.3.5
Semplifica .
Passaggio 11.1.2
Scomponi da .
Passaggio 11.1.3
Riordina e .
Passaggio 11.2
Il fattore di integrazione è definito dalla formula , dove .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.2.1
Imposta l'integrazione.
Passaggio 11.2.2
Integra .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.2.2.1
Poiché è costante rispetto a , sposta fuori dall'integrale.
Passaggio 11.2.2.2
L'integrale di rispetto a è .
Passaggio 11.2.2.3
Semplifica.
Passaggio 11.2.3
Rimuovi la costante dell'integrazione.
Passaggio 11.2.4
Usa la regola della potenza logaritmica.
Passaggio 11.2.5
L'esponenziazione e il logaritmo sono funzioni inverse.
Passaggio 11.3
Moltiplica ogni termine integrando il fattore .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.3.1
Moltiplica ogni termine per .
Passaggio 11.3.2
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.3.2.1
e .
Passaggio 11.3.2.2
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.3.2.2.1
Scomponi da .
Passaggio 11.3.2.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 11.3.2.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 11.3.2.3
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 11.3.3
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 11.4
Riscrivi il lato sinistro come il risultato di una differenziazione di un prodotto.
Passaggio 11.5
Imposta un integrale su ciascun lato.
Passaggio 11.6
Integra il lato sinistro.
Passaggio 11.7
Integra il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.7.1
Poiché è costante rispetto a , sposta fuori dall'integrale.
Passaggio 11.7.2
Secondo la regola della potenza, l'intero di rispetto a è .
Passaggio 11.7.3
Semplifica la risposta.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.7.3.1
Riscrivi come .
Passaggio 11.7.3.2
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.7.3.2.1
e .
Passaggio 11.7.3.2.2
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.7.3.2.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 11.7.3.2.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 11.7.3.2.3
Moltiplica per .
Passaggio 11.8
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.8.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 11.8.2
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.8.2.1
Elimina il fattore comune di .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.8.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 11.8.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 11.8.3
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.8.3.1
Elimina il fattore comune di e .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.8.3.1.1
Scomponi da .
Passaggio 11.8.3.1.2
Elimina i fattori comuni.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.8.3.1.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 11.8.3.1.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 11.8.3.1.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 11.8.3.1.2.4
Dividi per .
Passaggio 12
Sostituisci a .
Passaggio 13
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 14
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 14.1
Trova il logaritmo naturale dell'equazione assegnata per rimuovere la variabile dall'esponente.
Passaggio 14.2
Espandi il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 14.2.1
Espandi spostando fuori dal logaritmo.
Passaggio 14.2.2
Il logaritmo naturale di è .
Passaggio 14.2.3
Moltiplica per .