Математический анализ Примеры

Решите Дифференциальное Уравнение (y^2+xy^2)(dy)/(dx)+x^2-x^2y=0
Этап 1
Разделим переменные.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.2
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.1.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.1.3
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.4
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.4.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.1.4.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.4.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.4.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.4.2.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.4.2.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.4.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.4.2.2.2
Разделим на .
Этап 1.1.4.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.4.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.4.3.1.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.1.4.3.1.2
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.4.3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.4.3.1.2.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.4.3.1.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.4.3.1.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.4.3.1.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.2
Разложим на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.2.2
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.2.1
Умножим на .
Этап 1.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 1.2.2.3
Возведем в степень .
Этап 1.2.2.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.2.2.5
Добавим и .
Этап 1.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.2.4
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.4.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.4.4
Умножим на .
Этап 1.3
Перегруппируем множители.
Этап 1.4
Умножим обе части на .
Этап 1.5
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.1
Умножим на .
Этап 1.5.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.5.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.5.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.3.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.5.3.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.6
Перепишем уравнение.
Этап 2
Проинтегрируем обе части.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Зададим интеграл на каждой стороне.
Этап 2.2
Проинтегрируем левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1
Изменим порядок и .
Этап 2.2.2
Разделим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.2.1
Подготовим многочлены к делению. Если слагаемые представляют не все экспоненты, добавим отсутствующий член со значением .
-++
Этап 2.2.2.2
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
-++
Этап 2.2.2.3
Умножим новое частное на делитель.
-++
+-
Этап 2.2.2.4
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
-++
-+
Этап 2.2.2.5
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
-++
-+
+
Этап 2.2.2.6
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
-++
-+
++
Этап 2.2.2.7
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
+
-++
-+
++
Этап 2.2.2.8
Умножим новое частное на делитель.
+
-++
-+
++
+-
Этап 2.2.2.9
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
+
-++
-+
++
-+
Этап 2.2.2.10
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
+
-++
-+
++
-+
+
Этап 2.2.2.11
Окончательный ответ: неполное частное плюс остаток, деленный на делитель.
Этап 2.2.3
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 2.2.4
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.2.5
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 2.2.6
Пусть . Тогда . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.6.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.6.1.1
Дифференцируем .
Этап 2.2.6.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2.6.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.6.1.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.2.6.1.5
Добавим и .
Этап 2.2.6.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 2.2.7
Интеграл по имеет вид .
Этап 2.2.8
Упростим.
Этап 2.2.9
Заменим все вхождения на .
Этап 2.3
Проинтегрируем правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1
Изменим порядок и .
Этап 2.3.2
Разделим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.2.1
Подготовим многочлены к делению. Если слагаемые представляют не все экспоненты, добавим отсутствующий член со значением .
+++
Этап 2.3.2.2
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
+++
Этап 2.3.2.3
Умножим новое частное на делитель.
+++
++
Этап 2.3.2.4
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
+++
--
Этап 2.3.2.5
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
+++
--
-
Этап 2.3.2.6
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
+++
--
-+
Этап 2.3.2.7
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
-
+++
--
-+
Этап 2.3.2.8
Умножим новое частное на делитель.
-
+++
--
-+
--
Этап 2.3.2.9
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
-
+++
--
-+
++
Этап 2.3.2.10
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
-
+++
--
-+
++
+
Этап 2.3.2.11
Окончательный ответ: неполное частное плюс остаток, деленный на делитель.
Этап 2.3.3
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 2.3.4
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.3.5
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 2.3.6
Пусть . Тогда . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.6.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.6.1.1
Дифференцируем .
Этап 2.3.6.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3.6.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.6.1.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.6.1.5
Добавим и .
Этап 2.3.6.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 2.3.7
Интеграл по имеет вид .
Этап 2.3.8
Упростим.
Этап 2.3.9
Заменим все вхождения на .
Этап 2.4
Сгруппируем постоянную интегрирования в правой части как .