Математический анализ Примеры

Решите Дифференциальное Уравнение (4y-3x)dx+5xdy=0
Этап 1
Найдем , где .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Продифференцируем по .
Этап 1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.3
Умножим на .
Этап 1.4
Продифференцируем, используя правило константы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.4.2
Добавим и .
Этап 2
Найдем , где .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Продифференцируем по .
Этап 2.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.4
Умножим на .
Этап 3
Проверим, что .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Подставим вместо , а вместо .
Этап 3.2
Так как левая часть не равна правой, уравнение не является тождеством.
не является тождеством.
не является тождеством.
Этап 4
Найдем коэффициент интегрирования .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Подставим вместо .
Этап 4.2
Подставим вместо .
Этап 4.3
Подставим вместо .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.3.1
Подставим вместо .
Этап 4.3.2
Вычтем из .
Этап 4.3.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.4
Найдем коэффициент интегрирования .
Этап 5
Найдем интеграл .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 5.2
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 5.3
Интеграл по имеет вид .
Этап 5.4
Упростим.
Этап 5.5
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.1
Изменим порядок и .
Этап 5.5.1.2
Упростим путем переноса под логарифм.
Этап 5.5.2
Упростим путем переноса под логарифм.
Этап 5.5.3
Экспонента и логарифм являются обратными функциями.
Этап 5.5.4
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.4.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 5.5.4.2
Объединим и .
Этап 5.5.4.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.5.5
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 6
Умножим обе стороны на коэффициент интегрирования .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Умножим на .
Этап 6.2
Умножим на .
Этап 6.3
Умножим на .
Этап 6.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.4.1
Объединим и .
Этап 6.4.2
Объединим и .
Этап 6.5
Перенесем в числитель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 6.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.6.1
Перенесем .
Этап 6.6.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.6.2.1
Возведем в степень .
Этап 6.6.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 6.6.3
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 6.6.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 6.6.5
Добавим и .
Этап 6.7
Перенесем влево от .
Этап 7
Приравняем к интегралу .
Этап 8
Проинтегрируем , чтобы найти .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 9
Так как интеграл будет содержать постоянную интегрирования, мы можем заменить на .
Этап 10
Зададим .
Этап 11
Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.1
Продифференцируем по .
Этап 11.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 11.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 11.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 11.3.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 11.3.4
Объединим и .
Этап 11.3.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 11.3.6
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.3.6.1
Умножим на .
Этап 11.3.6.2
Вычтем из .
Этап 11.3.7
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 11.3.8
Объединим и .
Этап 11.3.9
Объединим и .
Этап 11.3.10
Умножим на .
Этап 11.3.11
Объединим и .
Этап 11.3.12
Перенесем влево от .
Этап 11.3.13
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 11.3.14
Вынесем множитель из .
Этап 11.3.15
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.3.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.3.15.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.3.15.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.4
Продифференцируем, используя правило функции, которое гласит, что производная от равна .
Этап 11.5
Изменим порядок членов.
Этап 12
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.1.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 12.1.1.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.1.1.2.2
Умножим на .
Этап 12.1.1.2.3
Умножим на .
Этап 12.1.1.3
Упростим путем добавления членов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.1.3.1
Вычтем из .
Этап 12.1.1.3.2
Добавим и .
Этап 12.1.1.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.1.4.1
Перенесем в числитель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 12.1.1.4.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.1.4.2.1
Перенесем .
Этап 12.1.1.4.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.1.4.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 12.1.1.4.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.1.1.4.2.3
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 12.1.1.4.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 12.1.1.4.2.5
Добавим и .
Этап 12.1.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 13
Найдем первообразную , чтобы найти .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1
Проинтегрируем обе части .
Этап 13.2
Найдем значение .
Этап 13.3
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 13.4
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 13.5
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.5.1
Перепишем в виде .
Этап 13.5.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.5.2.1
Объединим и .
Этап 13.5.2.2
Умножим на .
Этап 13.5.2.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.5.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.5.2.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.5.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.5.2.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.5.2.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 13.5.2.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 14
Подставим выражение для в .
Этап 15
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.1.1
Объединим и .
Этап 15.1.2
Перенесем влево от .
Этап 15.2
Изменим порядок множителей в .