Cálculo Exemplos

$\frac{d u}{d t} = e^{3 u + 10 t}$ , $u (0) = 17$

Etapa 1

Deixe $v = e^{3 u + 10 t}$ . Substitua $v$ em todas as ocorrências de $e^{3 u + 10 t}$ .

$\frac{d u}{d t} = v$

Etapa 2

Encontre $\frac{d v}{d t}$ ao diferenciar $e^{3 u + 10 t}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.1

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d t} [f (g (t))]$ é $f' (g (t)) g' (t)$ , em que $f (t) = e^{t}$ e $g (t) = 3 u + 10 t$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.1.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $3 u + 10 t$ .

$\frac{d v}{d t} = \frac{d}{d u_{1}} [e^{u_{1}}] \frac{d}{d t} [3 u + 10 t]$

Etapa 2.1.2

Diferencie usando a regra exponencial, que determina que $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ é $a^{u_{1}} \ln (a)$ , em que $a$ = $e$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{u_{1}} \frac{d}{d t} [3 u + 10 t]$

Etapa 2.1.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $3 u + 10 t$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} \frac{d}{d t} [3 u + 10 t]$

Etapa 2.2

De acordo com a regra da soma, a derivada de $3 u + 10 t$ com relação a $t$ é $\frac{d}{d t} [3 u] + \frac{d}{d t} [10 t]$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} (\frac{d}{d t} [3 u] + \frac{d}{d t} [10 t])$

Etapa 2.3

Como $3$ é constante em relação a $t$ , a derivada de $3 u$ em relação a $t$ é $3 \frac{d}{d t} [u]$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} (3 \frac{d}{d t} [u] + \frac{d}{d t} [10 t])$

Etapa 2.4

Reescreva $\frac{d}{d t} [u]$ como $u'$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} (3 u' + \frac{d}{d t} [10 t])$

Etapa 2.5

Como $10$ é constante em relação a $t$ , a derivada de $10 t$ em relação a $t$ é $10 \frac{d}{d t} [t]$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} (3 u' + 10 \frac{d}{d t} [t])$

Etapa 2.6

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d t} [t^{n}]$ é $n t^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} (3 u' + 10 \cdot 1)$

Etapa 2.7

Multiplique $10$ por $1$ .

$\frac{d v}{d t} = e^{3 u + 10 t} (3 u' + 10)$

Etapa 3

Substitua $v$ por $e^{3 u + 10 t}$ .

$\frac{d v}{d t} = v (3 u' + 10)$

Etapa 4

Substitua a derivada na equação diferencial.

$\frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} - \frac{10}{3} = v$

Etapa 5

Separe as variáveis.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.1

Resolva $\frac{d v}{d t}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.1.1

Some $\frac{10}{3}$ aos dois lados da equação.

$\frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} = v + \frac{10}{3}$

Etapa 5.1.2

Multiplique os dois lados por $3 v$ .

$\frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} (3 v) = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Etapa 5.1.3

Simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.1.3.1

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.1.3.1.1

Simplifique $\frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} (3 v)$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.1.3.1.1.1

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$3 \frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} v = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Etapa 5.1.3.1.1.2

Cancele o fator comum de $3$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.1.3.1.1.2.1

Fatore $3$ de $3 v$ .

$3 \frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} v = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Etapa 5.1.3.1.1.2.2

Cancele o fator comum.

$3 \frac{\frac{d v}{d t}}{3 v} v = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Etapa 5.1.3.1.1.2.3

Reescreva a expressão.

$\frac{\frac{d v}{d t}}{v} v = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Etapa 5.1.3.1.1.3

Cancele o fator comum de $v$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.1.3.1.1.3.1

Cancele o fator comum.

$\frac{\frac{d v}{d t}}{v} v = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Etapa 5.1.3.1.1.3.2

Reescreva a expressão.

$\frac{d v}{d t} = (v + \frac{10}{3}) (3 v)$

Etapa 5.1.3.2

Simplifique o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.1.3.2.1

Simplifique $(v + \frac{10}{3}) (3 v)$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.1.3.2.1.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{d v}{d t} = v (3 v) + \frac{10}{3} (3 v)$

Etapa 5.1.3.2.1.2

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{d v}{d t} = 3 v \cdot v + \frac{10}{3} (3 v)$

Etapa 5.1.3.2.1.3

Cancele o fator comum de $3$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.1.3.2.1.3.1

Cancele o fator comum.

$\frac{d v}{d t} = 3 v \cdot v + \frac{10}{3} (3 v)$

Etapa 5.1.3.2.1.3.2

Reescreva a expressão.

$\frac{d v}{d t} = 3 v \cdot v + 10 v$

Etapa 5.1.3.2.1.4

Multiplique $v$ por $v$ somando os expoentes.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.1.3.2.1.4.1

Mova $v$ .

$\frac{d v}{d t} = 3 (v \cdot v) + 10 v$

Etapa 5.1.3.2.1.4.2

Multiplique $v$ por $v$ .

$\frac{d v}{d t} = 3 v^{2} + 10 v$

Etapa 5.2

Multiplique os dois lados por $\frac{1}{3 v^{2} + 10 v}$ .

$\frac{1}{3 v^{2} + 10 v} \frac{d v}{d t} = \frac{1}{3 v^{2} + 10 v} (3 v^{2} + 10 v)$

Etapa 5.3

Cancele o fator comum de $3 v^{2} + 10 v$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.3.1

Cancele o fator comum.

$\frac{1}{3 v^{2} + 10 v} \frac{d v}{d t} = \frac{1}{3 v^{2} + 10 v} (3 v^{2} + 10 v)$

Etapa 5.3.2

Reescreva a expressão.

$\frac{1}{3 v^{2} + 10 v} \frac{d v}{d t} = 1$

Etapa 5.4

Reescreva a equação.

$\frac{1}{3 v^{2} + 10 v} d v = 1 d t$

Etapa 6

Integre os dois lados.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.1

Determine uma integral de cada lado.

$\int \frac{1}{3 v^{2} + 10 v} d v = \int d t$

Etapa 6.2

Integre o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1

Escreva a fração usando a decomposição da fração parcial.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.1

Decomponha a fração e multiplique pelo denominador comum.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.1.1

Fatore $v$ de $3 v^{2} + 10 v$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.1.1.1

Fatore $v$ de $3 v^{2}$ .

$\frac{1}{v (3 v) + 10 v}$

Etapa 6.2.1.1.1.2

Fatore $v$ de $10 v$ .

$\frac{1}{v (3 v) + v \cdot 10}$

Etapa 6.2.1.1.1.3

Fatore $v$ de $v (3 v) + v \cdot 10$ .

$\frac{1}{v (3 v + 10)}$

Etapa 6.2.1.1.2

Para cada fator no denominador, crie uma fração usando o fator como denominador e um valor desconhecido como numerador. Como o fator no denominador é linear, coloque uma única variável em seu lugar $B$ .

$\frac{A}{v} + \frac{B}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.1.3

Multiplique cada fração na equação pelo denominador da expressão original. Nesse caso, o denominador é $v (3 v + 10)$ .

$\frac{1 (v (3 v + 10))}{v (3 v + 10)} = \frac{A (v (3 v + 10))}{v} + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.1.4

Cancele o fator comum de $v$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.1.4.1

Cancele o fator comum.

$\frac{1 (v (3 v + 10))}{v (3 v + 10)} = \frac{A (v (3 v + 10))}{v} + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.1.4.2

Reescreva a expressão.

$\frac{1 (3 v + 10)}{3 v + 10} = \frac{A (v (3 v + 10))}{v} + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.1.5

Cancele o fator comum de $3 v + 10$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.1.5.1

Cancele o fator comum.

$\frac{1 (3 v + 10)}{3 v + 10} = \frac{A (v (3 v + 10))}{v} + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.1.5.2

Reescreva a expressão.

$1 = \frac{A (v (3 v + 10))}{v} + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.1.6

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.1.6.1

Cancele o fator comum de $v$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.1.6.1.1

Cancele o fator comum.

$1 = \frac{A (v (3 v + 10))}{v} + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.1.6.1.2

Divida $A (3 v + 10)$ por $1$ .

$1 = A (3 v + 10) + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.1.6.2

Aplique a propriedade distributiva.

$1 = A (3 v) + A \cdot 10 + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.1.6.3

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$1 = 3 A v + A \cdot 10 + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.1.6.4

Mova $10$ para a esquerda de $A$ .

$1 = 3 A v + 10 A + \frac{B (v (3 v + 10))}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.1.6.5

Divida $B v$ por $1$ .

$1 = 3 A v + 10 A + B v$

Etapa 6.2.1.1.7

Simplifique a expressão.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.1.7.1

Mova $A$ .

$1 = 3 v A + 10 A + B v$

Etapa 6.2.1.1.7.2

Reordene $B$ e $v$ .

$1 = 3 v A + 10 A + B v$

Etapa 6.2.1.1.7.3

Mova $10 A$ .

$1 = 3 v A + B v + 10 A$

Etapa 6.2.1.2

Crie equações para as variáveis da fração parcial e use-as para estabelecer um sistema de equações.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.2.1

Para criar uma equação para as variáveis de fração parcial, equacione os coeficientes de $v$ de cada lado da equação. Para que a equação seja igual, os coeficientes equivalentes em cada lado da equação devem ser iguais.

$0 = 3 A + B$

Etapa 6.2.1.2.2

Para criar uma equação para as variáveis de fração parcial, equacione os coeficientes dos termos que não contêm $v$ . Para que a equação seja igual, os coeficientes equivalentes em cada lado da equação devem ser iguais.

$1 = 10 A$

Etapa 6.2.1.2.3

Monte o sistema de equações para encontrar os coeficientes das frações parciais.

$0 = 3 A + B$

$1 = 10 A$

$0 = 3 A + B$

$1 = 10 A$

Etapa 6.2.1.3

Resolva o sistema de equações.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.3.1

Resolva $A$ em $1 = 10 A$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.3.1.1

Reescreva a equação como $10 A = 1$ .

$10 A = 1$

$0 = 3 A + B$

Etapa 6.2.1.3.1.2

Divida cada termo em $10 A = 1$ por $10$ e simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.3.1.2.1

Divida cada termo em $10 A = 1$ por $10$ .

$\frac{10 A}{10} = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

Etapa 6.2.1.3.1.2.2

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.3.1.2.2.1

Cancele o fator comum de $10$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.3.1.2.2.1.1

Cancele o fator comum.

$\frac{10 A}{10} = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

Etapa 6.2.1.3.1.2.2.1.2

Divida $A$ por $1$ .

$A = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

$A = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

$A = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

$A = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

$A = \frac{1}{10}$

$0 = 3 A + B$

Etapa 6.2.1.3.2

Substitua todas as ocorrências de $A$ por $\frac{1}{10}$ em cada equação.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.3.2.1

Substitua todas as ocorrências de $A$ em $0 = 3 A + B$ por $\frac{1}{10}$ .

$0 = 3 (\frac{1}{10}) + B$

$A = \frac{1}{10}$

Etapa 6.2.1.3.2.2

Simplifique o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.3.2.2.1

Combine $3$ e $\frac{1}{10}$ .

$0 = \frac{3}{10} + B$

$A = \frac{1}{10}$

$0 = \frac{3}{10} + B$

$A = \frac{1}{10}$

$0 = \frac{3}{10} + B$

$A = \frac{1}{10}$

Etapa 6.2.1.3.3

Resolva $B$ em $0 = \frac{3}{10} + B$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.3.3.1

Reescreva a equação como $\frac{3}{10} + B = 0$ .

$\frac{3}{10} + B = 0$

$A = \frac{1}{10}$

Etapa 6.2.1.3.3.2

Subtraia $\frac{3}{10}$ dos dois lados da equação.

$B = - \frac{3}{10}$

$A = \frac{1}{10}$

$B = - \frac{3}{10}$

$A = \frac{1}{10}$

Etapa 6.2.1.3.4

Resolva o sistema de equações.

$B = - \frac{3}{10} A = \frac{1}{10}$

Etapa 6.2.1.3.5

Liste todas as soluções.

$B = - \frac{3}{10}, A = \frac{1}{10}$

Etapa 6.2.1.4

Substitua cada um dos coeficientes de fração parcial em $\frac{A}{v} + \frac{B}{3 v + 10}$ pelos valores encontrados para $A$ e $B$ .

$\frac{\frac{1}{10}}{v} + \frac{- \frac{3}{10}}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.5

Simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.1.5.1

Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.

$\frac{1}{10} \cdot \frac{1}{v} + \frac{- \frac{3}{10}}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.5.2

Multiplique $\frac{1}{10}$ por $\frac{1}{v}$ .

$\frac{1}{10 v} + \frac{- \frac{3}{10}}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.5.3

Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.

$\frac{1}{10 v} - \frac{3}{10} \cdot \frac{1}{3 v + 10}$

Etapa 6.2.1.5.4

Multiplique $\frac{1}{3 v + 10}$ por $\frac{3}{10}$ .

$\frac{1}{10 v} - \frac{3}{(3 v + 10) \cdot 10}$

Etapa 6.2.1.5.5

Mova $10$ para a esquerda de $3 v + 10$ .

$\int \frac{1}{10 v} - \frac{3}{10 (3 v + 10)} d v = \int d t$

Etapa 6.2.2

Divida a integral única em várias integrais.

$\int \frac{1}{10 v} d v + \int - \frac{3}{10 (3 v + 10)} d v = \int d t$

Etapa 6.2.3

Como $\frac{1}{10}$ é constante com relação a $v$ , mova $\frac{1}{10}$ para fora da integral.

$\frac{1}{10} \int \frac{1}{v} d v + \int - \frac{3}{10 (3 v + 10)} d v = \int d t$

Etapa 6.2.4

A integral de $\frac{1}{v}$ com relação a $v$ é $\ln (| v |)$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) + \int - \frac{3}{10 (3 v + 10)} d v = \int d t$

Etapa 6.2.5

Como $- 1$ é constante com relação a $v$ , mova $- 1$ para fora da integral.

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \int \frac{3}{10 (3 v + 10)} d v = \int d t$

Etapa 6.2.6

Como $\frac{3}{10}$ é constante com relação a $v$ , mova $\frac{3}{10}$ para fora da integral.

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - (\frac{3}{10} \int \frac{1}{3 v + 10} d v) = \int d t$

Etapa 6.2.7

Deixe $u_{2} = 3 v + 10$ . Depois, $d u_{2} = 3 d v$ , então, $\frac{1}{3} d u_{2} = d v$ . Reescreva usando $u_{2}$ e $d$ $u_{2}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.7.1

Deixe $u_{2} = 3 v + 10$ . Encontre $\frac{d u_{2}}{d v}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.7.1.1

Diferencie $3 v + 10$ .

$\frac{d}{d v} [3 v + 10]$

Etapa 6.2.7.1.2

De acordo com a regra da soma, a derivada de $3 v + 10$ com relação a $v$ é $\frac{d}{d v} [3 v] + \frac{d}{d v} [10]$ .

$\frac{d}{d v} [3 v] + \frac{d}{d v} [10]$

Etapa 6.2.7.1.3

Avalie $\frac{d}{d v} [3 v]$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.7.1.3.1

Como $3$ é constante em relação a $v$ , a derivada de $3 v$ em relação a $v$ é $3 \frac{d}{d v} [v]$ .

$3 \frac{d}{d v} [v] + \frac{d}{d v} [10]$

Etapa 6.2.7.1.3.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d v} [v^{n}]$ é $n v^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$3 \cdot 1 + \frac{d}{d v} [10]$

Etapa 6.2.7.1.3.3

Multiplique $3$ por $1$ .

$3 + \frac{d}{d v} [10]$

Etapa 6.2.7.1.4

Diferencie usando a regra da constante.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.7.1.4.1

Como $10$ é constante em relação a $v$ , a derivada de $10$ em relação a $v$ é $0$ .

$3 + 0$

Etapa 6.2.7.1.4.2

Some $3$ e $0$ .

$3$

Etapa 6.2.7.2

Reescreva o problema usando $u_{2}$ e $d u_{2}$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3}{10} \int \frac{1}{u_{2}} \cdot \frac{1}{3} d u_{2} = \int d t$

Etapa 6.2.8

Simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.8.1

Multiplique $\frac{1}{u_{2}}$ por $\frac{1}{3}$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3}{10} \int \frac{1}{u_{2} \cdot 3} d u_{2} = \int d t$

Etapa 6.2.8.2

Mova $3$ para a esquerda de $u_{2}$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3}{10} \int \frac{1}{3 u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Etapa 6.2.9

Como $\frac{1}{3}$ é constante com relação a $u_{2}$ , mova $\frac{1}{3}$ para fora da integral.

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3}{10} (\frac{1}{3} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2}) = \int d t$

Etapa 6.2.10

Simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.10.1

Multiplique $\frac{1}{3}$ por $\frac{3}{10}$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3}{3 \cdot 10} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Etapa 6.2.10.2

Multiplique $3$ por $10$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3}{30} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Etapa 6.2.10.3

Cancele o fator comum de $3$ e $30$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.10.3.1

Fatore $3$ de $3$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3 (1)}{30} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Etapa 6.2.10.3.2

Cancele os fatores comuns.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.2.10.3.2.1

Fatore $3$ de $30$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3 \cdot 1}{3 \cdot 10} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Etapa 6.2.10.3.2.2

Cancele o fator comum.

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{3 \cdot 1}{3 \cdot 10} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Etapa 6.2.10.3.2.3

Reescreva a expressão.

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{1}{10} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int d t$

Etapa 6.2.11

A integral de $\frac{1}{u_{2}}$ com relação a $u_{2}$ é $\ln (| u_{2} |)$ .

$\frac{1}{10} (\ln (| v |) + C_{1}) - \frac{1}{10} (\ln (| u_{2} |) + C_{2}) = \int d t$

Etapa 6.2.12

Simplifique.

$\frac{1}{10} \ln (| v |) - \frac{1}{10} \ln (| u_{2} |) + C_{3} = \int d t$

Etapa 6.3

Aplique a regra da constante.

$\frac{1}{10} \ln (| v |) - \frac{1}{10} \ln (| u_{2} |) + C_{3} = t + C_{4}$

Etapa 6.4

Agrupe a constante de integração no lado direito como $C$ .

$\frac{1}{10} \ln (| v |) - \frac{1}{10} \ln (| u_{2} |) = t + C$

Etapa 7

Resolva $v$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.1

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.1.1

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.1.1.1

Combine $\frac{1}{10}$ e $\ln (| v |)$ .

$\frac{\ln (| v |)}{10} - \frac{1}{10} \ln (| u_{2} |) = t + C$

Etapa 7.1.1.2

Combine $\ln (| u_{2} |)$ e $\frac{1}{10}$ .

$\frac{\ln (| v |)}{10} - \frac{\ln (| u_{2} |)}{10} = t + C$

Etapa 7.2

Multiplique cada termo em $\frac{\ln (| v |)}{10} - \frac{\ln (| u_{2} |)}{10} = t + C$ por $10$ para eliminar as frações.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.2.1

Multiplique cada termo em $\frac{\ln (| v |)}{10} - \frac{\ln (| u_{2} |)}{10} = t + C$ por $10$ .

$\frac{\ln (| v |)}{10} \cdot 10 - \frac{\ln (| u_{2} |)}{10} \cdot 10 = t \cdot 10 + C \cdot 10$

Etapa 7.2.2

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.2.2.1

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.2.2.1.1

Cancele o fator comum de $10$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.2.2.1.1.1

Cancele o fator comum.

$\frac{\ln (| v |)}{10} \cdot 10 - \frac{\ln (| u_{2} |)}{10} \cdot 10 = t \cdot 10 + C \cdot 10$

Etapa 7.2.2.1.1.2

Reescreva a expressão.

$\ln (| v |) - \frac{\ln (| u_{2} |)}{10} \cdot 10 = t \cdot 10 + C \cdot 10$

Etapa 7.2.2.1.2

Cancele o fator comum de $10$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.2.2.1.2.1

Mova o negativo de maior ordem em $- \frac{\ln (| u_{2} |)}{10}$ para o numerador.

$\ln (| v |) + \frac{- \ln (| u_{2} |)}{10} \cdot 10 = t \cdot 10 + C \cdot 10$

Etapa 7.2.2.1.2.2

Cancele o fator comum.

$\ln (| v |) + \frac{- \ln (| u_{2} |)}{10} \cdot 10 = t \cdot 10 + C \cdot 10$

Etapa 7.2.2.1.2.3

Reescreva a expressão.

$\ln (| v |) - \ln (| u_{2} |) = t \cdot 10 + C \cdot 10$

Etapa 7.2.3

Simplifique o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.2.3.1

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.2.3.1.1

Mova $10$ para a esquerda de $t$ .

$\ln (| v |) - \ln (| u_{2} |) = 10 \cdot t + C \cdot 10$

Etapa 7.2.3.1.2

Mova $10$ para a esquerda de $C$ .

$\ln (| v |) - \ln (| u_{2} |) = 10 t + 10 C$

Etapa 7.3

Use a propriedade dos logaritmos do quociente, $\log_{b} (x) - \log_{b} (y) = \log_{b} (\frac{x}{y})$ .

$\ln (\frac{| v |}{| u_{2} |}) = 10 t + 10 C$

Etapa 7.4

Para resolver $v$ , reescreva a equação usando propriedades de logaritmos.

$e^{\ln (\frac{| v |}{| u_{2} |})} = e^{10 t + 10 C}$

Etapa 7.5

Reescreva $\ln (\frac{| v |}{| u_{2} |}) = 10 t + 10 C$ na forma exponencial usando a definição de um logaritmo. Se $x$ e $b$ forem números reais positivos e $b \neq 1$ , então, $\log_{b} (x) = y$ será equivalente a $b^{y} = x$ .

$e^{10 t + 10 C} = \frac{| v |}{| u_{2} |}$

Etapa 7.6

Resolva $v$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.6.1

Reescreva a equação como $\frac{| v |}{| u_{2} |} = e^{10 t + 10 C}$ .

$\frac{| v |}{| u_{2} |} = e^{10 t + 10 C}$

Etapa 7.6.2

Multiplique os dois lados por $| u_{2} |$ .

$\frac{| v |}{| u_{2} |} | u_{2} | = e^{10 t + 10 C} | u_{2} |$

Etapa 7.6.3

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.6.3.1

Cancele o fator comum de $| u_{2} |$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.6.3.1.1

Cancele o fator comum.

$\frac{| v |}{| u_{2} |} | u_{2} | = e^{10 t + 10 C} | u_{2} |$

Etapa 7.6.3.1.2

Reescreva a expressão.

$| v | = e^{10 t + 10 C} | u_{2} |$

Etapa 7.6.4

Resolva $v$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.6.4.1

Reordene os fatores em $e^{10 t + 10 C} | u_{2} |$ .

$| v | = | u_{2} | e^{10 t + 10 C}$

Etapa 7.6.4.2

Remova o termo de valor absoluto. Isso cria um $\pm$ no lado direito da equação, porque $| x | = \pm x$ .

$v = \pm | u_{2} | e^{10 t + 10 C}$

Etapa 8

Agrupe os termos da constante.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 8.1

Simplifique a constante de integração.

$v = \pm | u_{2} | e^{10 t + C}$

Etapa 8.2

Reescreva $e^{10 t + C}$ como $e^{10 t} e^{C}$ .

$v = \pm | u_{2} | (e^{10 t} e^{C})$

Etapa 8.3

Reordene $e^{10 t}$ e $e^{C}$ .

$v = \pm | u_{2} | (e^{C} e^{10 t})$

Etapa 8.4

Combine constantes com o sinal de mais ou menos.

$v = C | u_{2} | e^{10 t}$

Etapa 9

Substitua todas as ocorrências de $v$ por $e^{3 u + 10 t}$ .

$e^{3 u + 10 t} = C | u_{2} | e^{10 t}$

Etapa 10

Use a condição inicial para encontrar o valor de $C$ , substituindo $0$ por $t$ e $17$ por $u$ em $e^{3 u + 10 t} = C | u_{2} | e^{10 t}$ .

$e^{3 \cdot 17 + 10 \cdot 0} = C | u_{2} | e^{10 \cdot 0}$

Etapa 11

Resolva $C$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 11.1

Reescreva a equação como $C | u_{2} | e^{10 \cdot 0} = e^{3 \cdot 17 + 10 \cdot 0}$ .

$C | u_{2} | e^{10 \cdot 0} = e^{3 \cdot 17 + 10 \cdot 0}$

Etapa 11.2

Simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 11.2.1

Multiplique $10$ por $0$ .

$C | u_{2} | e^{0} = e^{3 \cdot 17 + 10 \cdot 0}$

Etapa 11.2.2

Qualquer coisa elevada a $0$ é $1$ .

$C | u_{2} | \cdot 1 = e^{3 \cdot 17 + 10 \cdot 0}$

Etapa 11.2.3

Multiplique $C$ por $1$ .

$C | u_{2} | = e^{3 \cdot 17 + 10 \cdot 0}$

Etapa 11.2.4

Multiplique $3$ por $17$ .

$C | u_{2} | = e^{51 + 10 \cdot 0}$

Etapa 11.2.5

Multiplique $10$ por $0$ .

$C | u_{2} | = e^{51 + 0}$

Etapa 11.2.6

Some $51$ e $0$ .

$C | u_{2} | = e^{51}$

Etapa 11.3

Divida cada termo em $C | u_{2} | = e^{51}$ por $| u_{2} |$ e simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 11.3.1

Divida cada termo em $C | u_{2} | = e^{51}$ por $| u_{2} |$ .

$\frac{C | u_{2} |}{| u_{2} |} = \frac{e^{51}}{| u_{2} |}$

Etapa 11.3.2

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 11.3.2.1

Cancele o fator comum de $| u_{2} |$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 11.3.2.1.1

Cancele o fator comum.

$\frac{C | u_{2} |}{| u_{2} |} = \frac{e^{51}}{| u_{2} |}$

Etapa 11.3.2.1.2

Divida $C$ por $1$ .

$C = \frac{e^{51}}{| u_{2} |}$

Etapa 12

Substitua $\frac{e^{51}}{| u_{2} |}$ por $C$ em $e^{3 u + 10 t} = C | u_{2} | e^{10 t}$ e simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 12.1

Substitua $\frac{e^{51}}{| u_{2} |}$ por $C$ .

$e^{3 u + 10 t} = \frac{e^{51}}{| u_{2} |} | u_{2} | e^{10 t}$

Etapa 12.2

Cancele o fator comum de $| u_{2} |$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 12.2.1

Cancele o fator comum.

$e^{3 u + 10 t} = \frac{e^{51}}{| u_{2} |} | u_{2} | e^{10 t}$

Etapa 12.2.2

Reescreva a expressão.

$e^{3 u + 10 t} = e^{51} e^{10 t}$

Etapa 12.3

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$e^{3 u + 10 t} = e^{51 + 10 t}$