Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Разделим и упростим.
Этап 1.1.1
Разобьем дробь на две дроби.
Этап 1.1.2
Упростим каждый член.
Этап 1.1.2.1
Сократим общий множитель и .
Этап 1.1.2.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.2.1.2
Сократим общие множители.
Этап 1.1.2.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.2.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.2.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.2.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.2
Изменим порядок и .
Этап 1.3
Перепишем в виде .
Этап 2
Пусть . Подставим вместо .
Этап 3
Решим относительно .
Этап 4
Применим правило умножения, чтобы найти производную по .
Этап 5
Подставим вместо .
Этап 6
Этап 6.1
Разделим переменные.
Этап 6.1.1
Решим относительно .
Этап 6.1.1.1
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Этап 6.1.1.1.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 6.1.1.1.2
Вычтем из .
Этап 6.1.1.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 6.1.1.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 6.1.1.2.2
Упростим левую часть.
Этап 6.1.1.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 6.1.1.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.1.1.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 6.1.1.2.3
Упростим правую часть.
Этап 6.1.1.2.3.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6.1.2
Разложим на множители.
Этап 6.1.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 6.1.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 6.1.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.1.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 6.1.2.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 6.1.2.2.4
Вынесем множитель из .
Этап 6.1.3
Умножим обе части на .
Этап 6.1.4
Сократим общий множитель .
Этап 6.1.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.1.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.1.5
Перепишем уравнение.
Этап 6.2
Проинтегрируем обе части.
Этап 6.2.1
Зададим интеграл на каждой стороне.
Этап 6.2.2
Проинтегрируем левую часть.
Этап 6.2.2.1
Запишем дробь, используя разложение на элементарные дроби.
Этап 6.2.2.1.1
Разложим дробь и умножим на общий знаменатель.
Этап 6.2.2.1.1.1
Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку множитель в знаменателе линейный, поместим одну переменную на его место .
Этап 6.2.2.1.1.2
Умножим каждую дробь в уравнении на знаменатель исходного выражения. В этом случае знаменатель равен .
Этап 6.2.2.1.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 6.2.2.1.1.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.2.1.1.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.2.2.1.1.4
Сократим общий множитель .
Этап 6.2.2.1.1.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.2.1.1.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.2.2.1.1.5
Упростим каждый член.
Этап 6.2.2.1.1.5.1
Сократим общий множитель .
Этап 6.2.2.1.1.5.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.2.1.1.5.1.2
Разделим на .
Этап 6.2.2.1.1.5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.2.2.1.1.5.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 6.2.2.1.1.5.4
Умножим на .
Этап 6.2.2.1.1.5.5
Сократим общий множитель .
Этап 6.2.2.1.1.5.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.2.1.1.5.5.2
Разделим на .
Этап 6.2.2.1.1.6
Перенесем .
Этап 6.2.2.1.2
Составим уравнения для переменных элементарной дроби и используем их для создания системы уравнений.
Этап 6.2.2.1.2.1
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты из каждой части уравнения. Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 6.2.2.1.2.2
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты членов, не содержащих . Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 6.2.2.1.2.3
Составим систему уравнений, чтобы найти коэффициенты элементарных дробей.
Этап 6.2.2.1.3
Решим систему уравнений.
Этап 6.2.2.1.3.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 6.2.2.1.3.2
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 6.2.2.1.3.2.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 6.2.2.1.3.2.2
Упростим правую часть.
Этап 6.2.2.1.3.2.2.1
Умножим на .
Этап 6.2.2.1.3.3
Решим относительно в .
Этап 6.2.2.1.3.3.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 6.2.2.1.3.3.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 6.2.2.1.3.4
Решим систему уравнений.
Этап 6.2.2.1.3.5
Перечислим все решения.
Этап 6.2.2.1.4
Заменим каждый коэффициент элементарной дроби в значениями, найденными для и .
Этап 6.2.2.1.5
Упростим.
Этап 6.2.2.1.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.2.1.5.2
Перепишем в виде .
Этап 6.2.2.1.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.2.1.5.4
Перепишем отрицательные члены.
Этап 6.2.2.1.5.4.1
Перепишем в виде .
Этап 6.2.2.1.5.4.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6.2.2.2
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 6.2.2.3
Интеграл по имеет вид .
Этап 6.2.2.4
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 6.2.2.5
Пусть . Тогда . Перепишем, используя и .
Этап 6.2.2.5.1
Пусть . Найдем .
Этап 6.2.2.5.1.1
Дифференцируем .
Этап 6.2.2.5.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 6.2.2.5.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 6.2.2.5.1.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 6.2.2.5.1.5
Добавим и .
Этап 6.2.2.5.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 6.2.2.6
Интеграл по имеет вид .
Этап 6.2.2.7
Упростим.
Этап 6.2.2.8
Используем формулу разности логарифмов с одинаковым основанием: .
Этап 6.2.2.9
Заменим все вхождения на .
Этап 6.2.3
Интеграл по имеет вид .
Этап 6.2.4
Сгруппируем постоянную интегрирования в правой части как .
Этап 6.3
Решим относительно .
Этап 6.3.1
Перенесем все члены с логарифмами в левую часть уравнения.
Этап 6.3.2
Используем формулу разности логарифмов с одинаковым основанием: .
Этап 6.3.3
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 6.3.4
Умножим .
Этап 6.3.4.1
Умножим на .
Этап 6.3.4.2
Для перемножения модулей следует перемножить члены внутри каждого модуля.
Этап 6.3.5
Упростим знаменатель.
Этап 6.3.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.5.2
Перепишем в виде .
Этап 6.3.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.5.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.5.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.5.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.6
Чтобы решить относительно , перепишем уравнение, используя свойства логарифмов.
Этап 6.3.7
Перепишем в экспоненциальной форме, используя определение логарифма. Если и — положительные вещественные числа и , то эквивалентно .
Этап 6.3.8
Решим относительно .
Этап 6.3.8.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 6.3.8.2
Умножим обе части на .
Этап 6.3.8.3
Упростим.
Этап 6.3.8.3.1
Упростим левую часть.
Этап 6.3.8.3.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.8.3.1.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.8.3.1.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.3.8.3.2
Упростим правую часть.
Этап 6.3.8.3.2.1
Упростим .
Этап 6.3.8.3.2.1.1
Упростим путем перемножения.
Этап 6.3.8.3.2.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.8.3.2.1.1.2
Перенесем влево от .
Этап 6.3.8.3.2.1.2
Перепишем в виде .
Этап 6.3.8.4
Решим относительно .
Этап 6.3.8.4.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 6.3.8.4.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 6.3.8.4.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 6.3.8.4.2.2
Упростим левую часть.
Этап 6.3.8.4.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.8.4.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.8.4.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 6.3.8.4.3
Перепишем это уравнение абсолютного значения в виде четырех уравнений без знаков модуля.
Этап 6.3.8.4.4
После упрощения остается решить только два уникальных уравнения.
Этап 6.3.8.4.5
Решим относительно .
Этап 6.3.8.4.5.1
Умножим обе части на .
Этап 6.3.8.4.5.2
Упростим.
Этап 6.3.8.4.5.2.1
Упростим левую часть.
Этап 6.3.8.4.5.2.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.8.4.5.2.2
Упростим правую часть.
Этап 6.3.8.4.5.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.8.4.5.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.8.4.5.2.2.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.3.8.4.5.3
Решим относительно .
Этап 6.3.8.4.5.3.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 6.3.8.4.5.3.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 6.3.8.4.5.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.8.4.5.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.8.4.5.3.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.8.4.5.3.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.8.4.5.3.4
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 6.3.8.4.5.3.4.1
Разделим каждый член на .
Этап 6.3.8.4.5.3.4.2
Упростим левую часть.
Этап 6.3.8.4.5.3.4.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.8.4.5.3.4.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.8.4.5.3.4.2.1.2
Разделим на .
Этап 6.3.8.4.6
Решим относительно .
Этап 6.3.8.4.6.1
Умножим обе части на .
Этап 6.3.8.4.6.2
Упростим.
Этап 6.3.8.4.6.2.1
Упростим левую часть.
Этап 6.3.8.4.6.2.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.8.4.6.2.2
Упростим правую часть.
Этап 6.3.8.4.6.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.8.4.6.2.2.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 6.3.8.4.6.2.2.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.8.4.6.2.2.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 6.3.8.4.6.3
Решим относительно .
Этап 6.3.8.4.6.3.1
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 6.3.8.4.6.3.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 6.3.8.4.6.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.8.4.6.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.8.4.6.3.3.2
Возведем в степень .
Этап 6.3.8.4.6.3.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.8.4.6.3.3.4
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.8.4.6.3.4
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 6.3.8.4.6.3.4.1
Разделим каждый член на .
Этап 6.3.8.4.6.3.4.2
Упростим левую часть.
Этап 6.3.8.4.6.3.4.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.8.4.6.3.4.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.8.4.6.3.4.2.1.2
Разделим на .
Этап 6.3.8.4.7
Перечислим все решения.
Этап 6.4
Упростим постоянную интегрирования.
Этап 7
Подставим вместо .
Этап 8
Этап 8.1
Перепишем.
Этап 8.2
Умножим числитель первой дроби на знаменатель второй дроби. Приравняем результат к произведению знаменателя первой дроби и числителя второй дроби.
Этап 8.3
Решим уравнение относительно .
Этап 8.3.1
Упростим.
Этап 8.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 8.3.1.2
Возведем в степень .
Этап 8.3.1.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 8.3.1.4
Добавим и .
Этап 8.3.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 8.3.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 8.3.2.2
Упростим левую часть.
Этап 8.3.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 8.3.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 8.3.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 9
Этап 9.1
Перепишем.
Этап 9.2
Умножим числитель первой дроби на знаменатель второй дроби. Приравняем результат к произведению знаменателя первой дроби и числителя второй дроби.
Этап 9.3
Решим уравнение относительно .
Этап 9.3.1
Упростим.
Этап 9.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 9.3.1.2
Возведем в степень .
Этап 9.3.1.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 9.3.1.4
Добавим и .
Этап 9.3.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 9.3.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 9.3.2.2
Упростим левую часть.
Этап 9.3.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 9.3.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.3.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 10
Перечислим решения.