Calcolo Esempi

Risolvere l''Equazione Differenziale (dy)/(dx)=(7e^x-3e^(-x))^2
dydx=(7ex-3e-x)2dydx=(7ex3ex)2
Passaggio 1
Riscrivi l'equazione.
dy=(7ex-3e-x)2dxdy=(7ex3ex)2dx
Passaggio 2
Integra entrambi i lati.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1
Imposta un integrale su ciascun lato.
dy=(7ex-3e-x)2dxdy=(7ex3ex)2dx
Passaggio 2.2
Applica la regola costante.
y+C1=(7ex-3e-x)2dxy+C1=(7ex3ex)2dx
Passaggio 2.3
Integra il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1.1
Riscrivi (7ex-3e-x)2(7ex3ex)2 come (7ex-3e-x)(7ex-3e-x)(7ex3ex)(7ex3ex).
y+C1=(7ex-3e-x)(7ex-3e-x)dxy+C1=(7ex3ex)(7ex3ex)dx
Passaggio 2.3.1.2
Espandi (7ex-3e-x)(7ex-3e-x)(7ex3ex)(7ex3ex) usando il metodo FOIL.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1.2.1
Applica la proprietà distributiva.
y+C1=7ex(7ex-3e-x)-3e-x(7ex-3e-x)dxy+C1=7ex(7ex3ex)3ex(7ex3ex)dx
Passaggio 2.3.1.2.2
Applica la proprietà distributiva.
y+C1=7ex(7ex)+7ex(-3e-x)-3e-x(7ex-3e-x)dxy+C1=7ex(7ex)+7ex(3ex)3ex(7ex3ex)dx
Passaggio 2.3.1.2.3
Applica la proprietà distributiva.
y+C1=7ex(7ex)+7ex(-3e-x)-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=7ex(7ex)+7ex(3ex)3ex(7ex)3ex(3ex)dx
y+C1=7ex(7ex)+7ex(-3e-x)-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=7ex(7ex)+7ex(3ex)3ex(7ex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3
Semplifica e combina i termini simili.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1.3.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1.3.1.1
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
y+C1=77exex+7ex(-3e-x)-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=77exex+7ex(3ex)3ex(7ex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.2
Moltiplica exex per exex sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1.3.1.2.1
Sposta exex.
y+C1=77(exex)+7ex(-3e-x)-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=77(exex)+7ex(3ex)3ex(7ex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.2.2
Usa la regola della potenza aman=am+naman=am+n per combinare gli esponenti.
y+C1=77ex+x+7ex(-3e-x)-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=77ex+x+7ex(3ex)3ex(7ex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.2.3
Somma xx e xx.
y+C1=77e2x+7ex(-3e-x)-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=77e2x+7ex(3ex)3ex(7ex)3ex(3ex)dx
y+C1=77e2x+7ex(-3e-x)-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=77e2x+7ex(3ex)3ex(7ex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.3
Moltiplica 77 per 77.
y+C1=49e2x+7ex(-3e-x)-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x+7ex(3ex)3ex(7ex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.4
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
y+C1=49e2x+7-3exe-x-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x+73exex3ex(7ex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.5
Moltiplica exex per e-xex sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1.3.1.5.1
Sposta e-xex.
y+C1=49e2x+7-3(e-xex)-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x+73(exex)3ex(7ex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.5.2
Usa la regola della potenza aman=am+naman=am+n per combinare gli esponenti.
y+C1=49e2x+7-3e-x+x-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x+73ex+x3ex(7ex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.5.3
Somma -xx e xx.
y+C1=49e2x+7-3e0-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x+73e03ex(7ex)3ex(3ex)dx
y+C1=49e2x+7-3e0-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x+73e03ex(7ex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.6
Semplifica 7-3e073e0.
y+C1=49e2x+7-3-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x+733ex(7ex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.7
Moltiplica 77 per -33.
y+C1=49e2x-21-3e-x(7ex)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x213ex(7ex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.8
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
y+C1=49e2x-21-37e-xex-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x2137exex3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.9
Moltiplica e-xex per exex sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1.3.1.9.1
Sposta exex.
y+C1=49e2x-21-37(exe-x)-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x2137(exex)3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.9.2
Usa la regola della potenza aman=am+naman=am+n per combinare gli esponenti.
y+C1=49e2x-21-37ex-x-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x2137exx3ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.9.3
Sottrai xx da xx.
y+C1=49e2x-21-37e0-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x2137e03ex(3ex)dx
y+C1=49e2x-21-37e0-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x2137e03ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.10
Semplifica -37e037e0.
y+C1=49e2x-21-37-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x21373ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.11
Moltiplica -33 per 77.
y+C1=49e2x-21-21-3e-x(-3e-x)dxy+C1=49e2x21213ex(3ex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.12
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
y+C1=49e2x-21-21-3-3e-xe-xdxy+C1=49e2x212133exexdx
Passaggio 2.3.1.3.1.13
Moltiplica e-xex per e-xex sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1.3.1.13.1
Sposta e-xex.
y+C1=49e2x-21-21-3-3(e-xe-x)dxy+C1=49e2x212133(exex)dx
Passaggio 2.3.1.3.1.13.2
Usa la regola della potenza aman=am+naman=am+n per combinare gli esponenti.
y+C1=49e2x-21-21-3-3e-x-xdxy+C1=49e2x212133exxdx
Passaggio 2.3.1.3.1.13.3
Sottrai xx da -xx.
y+C1=49e2x-21-21-3-3e-2xdxy+C1=49e2x212133e2xdx
y+C1=49e2x-21-21-3-3e-2xdxy+C1=49e2x212133e2xdx
Passaggio 2.3.1.3.1.14
Moltiplica -33 per -33.
y+C1=49e2x-21-21+9e-2xdxy+C1=49e2x2121+9e2xdx
y+C1=49e2x-21-21+9e-2xdx
Passaggio 2.3.1.3.2
Sottrai 21 da -21.
y+C1=49e2x-42+9e-2xdx
y+C1=49e2x-42+9e-2xdx
y+C1=49e2x-42+9e-2xdx
Passaggio 2.3.2
Dividi il singolo integrale in più integrali.
y+C1=49e2xdx+-42dx+9e-2xdx
Passaggio 2.3.3
Poiché 49 è costante rispetto a x, sposta 49 fuori dall'integrale.
y+C1=49e2xdx+-42dx+9e-2xdx
Passaggio 2.3.4
Sia u1=2x. Allora du1=2dx, quindi 12du1=dx. Riscrivi usando u1 e du1.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.4.1
Sia u1=2x. Trova du1dx.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.4.1.1
Differenzia 2x.
ddx[2x]
Passaggio 2.3.4.1.2
Poiché 2 è costante rispetto a x, la derivata di 2x rispetto a x è 2ddx[x].
2ddx[x]
Passaggio 2.3.4.1.3
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui ddx[xn] è nxn-1 dove n=1.
21
Passaggio 2.3.4.1.4
Moltiplica 2 per 1.
2
2
Passaggio 2.3.4.2
Riscrivi il problema usando u1 e du1.
y+C1=49eu112du1+-42dx+9e-2xdx
y+C1=49eu112du1+-42dx+9e-2xdx
Passaggio 2.3.5
eu1 e 12.
y+C1=49eu12du1+-42dx+9e-2xdx
Passaggio 2.3.6
Poiché 12 è costante rispetto a u1, sposta 12 fuori dall'integrale.
y+C1=49(12eu1du1)+-42dx+9e-2xdx
Passaggio 2.3.7
12 e 49.
y+C1=492eu1du1+-42dx+9e-2xdx
Passaggio 2.3.8
L'integrale di eu1 rispetto a u1 è eu1.
y+C1=492(eu1+C2)+-42dx+9e-2xdx
Passaggio 2.3.9
Applica la regola costante.
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3+9e-2xdx
Passaggio 2.3.10
Poiché 9 è costante rispetto a x, sposta 9 fuori dall'integrale.
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3+9e-2xdx
Passaggio 2.3.11
Sia u2=-2x. Allora du2=-2dx, quindi -12du2=dx. Riscrivi usando u2 e du2.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.11.1
Sia u2=-2x. Trova du2dx.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.11.1.1
Differenzia -2x.
ddx[-2x]
Passaggio 2.3.11.1.2
Poiché -2 è costante rispetto a x, la derivata di -2x rispetto a x è -2ddx[x].
-2ddx[x]
Passaggio 2.3.11.1.3
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui ddx[xn] è nxn-1 dove n=1.
-21
Passaggio 2.3.11.1.4
Moltiplica -2 per 1.
-2
-2
Passaggio 2.3.11.2
Riscrivi il problema usando u2 e du2.
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3+9eu21-2du2
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3+9eu21-2du2
Passaggio 2.3.12
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.12.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3+9eu2(-12)du2
Passaggio 2.3.12.2
eu2 e 12.
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3+9-eu22du2
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3+9-eu22du2
Passaggio 2.3.13
Poiché -1 è costante rispetto a u2, sposta -1 fuori dall'integrale.
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3+9(-eu22du2)
Passaggio 2.3.14
Moltiplica -1 per 9.
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3-9eu22du2
Passaggio 2.3.15
Poiché 12 è costante rispetto a u2, sposta 12 fuori dall'integrale.
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3-9(12eu2du2)
Passaggio 2.3.16
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.16.1
12 e -9.
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3+-92eu2du2
Passaggio 2.3.16.2
Sposta il negativo davanti alla frazione.
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3-92eu2du2
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3-92eu2du2
Passaggio 2.3.17
L'integrale di eu2 rispetto a u2 è eu2.
y+C1=492(eu1+C2)-42x+C3-92(eu2+C4)
Passaggio 2.3.18
Semplifica.
y+C1=492eu1-42x-92eu2+C5
Passaggio 2.3.19
Sostituisci al posto di ogni variabile di integrazione per sostituzione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.19.1
Sostituisci tutte le occorrenze di u1 con 2x.
y+C1=492e2x-42x-92eu2+C5
Passaggio 2.3.19.2
Sostituisci tutte le occorrenze di u2 con -2x.
y+C1=492e2x-42x-92e-2x+C5
y+C1=492e2x-42x-92e-2x+C5
Passaggio 2.3.20
Riordina i termini.
y+C1=492e2x-92e-2x-42x+C5
y+C1=492e2x-92e-2x-42x+C5
Passaggio 2.4
Raggruppa la costante dell'integrazione sul lato destro come K.
y=492e2x-92e-2x-42x+K
y=492e2x-92e-2x-42x+K
 [x2  12  π  xdx ]