Математический анализ Примеры

Решите Дифференциальное Уравнение (5x+3e^y)dx+2xe^ydy=0
Этап 1
Найдем , где .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Продифференцируем по .
Этап 1.2
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.2.2
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
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 экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 1.4
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
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.3.2.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.3.2.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.3.2.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.3.2.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 4.3.2.2
Умножим на .
Этап 4.3.2.3
Вычтем из .
Этап 4.3.3
Умножим на .
Этап 4.3.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.3.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.3.4.2
Перепишем это выражение.
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
Интеграл по имеет вид .
Этап 5.3
Упростим.
Этап 5.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1
Упростим путем переноса под логарифм.
Этап 5.4.2
Экспонента и логарифм являются обратными функциями.
Этап 6
Умножим обе стороны на коэффициент интегрирования .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Умножим на .
Этап 6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.3.1
Перенесем .
Этап 6.3.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 6.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 6.3.3
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 6.3.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 6.3.5
Добавим и .
Этап 6.4
Умножим на .
Этап 6.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.5.1
Перенесем .
Этап 6.5.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 6.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 6.5.3
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 6.5.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 6.5.5
Добавим и .
Этап 7
Приравняем к интегралу .
Этап 8
Проинтегрируем , чтобы найти .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 8.2
Интеграл по имеет вид .
Этап 8.3
Упростим.
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
Объединим и .
Этап 11.3.8
Объединим и .
Этап 11.3.9
Умножим на .
Этап 11.3.10
Объединим и .
Этап 11.3.11
Вынесем множитель из .
Этап 11.3.12
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.3.12.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.3.12.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.3.12.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.3.12.4
Разделим на .
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
Найдем общий множитель , который присутствует в каждом члене.
Этап 12.1.2
Подставим вместо .
Этап 12.1.3
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.3.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.3.1.1
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.3.1.1.1
Вычтем из .
Этап 12.1.3.1.1.2
Добавим и .
Этап 12.1.3.1.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.3.1.2.1
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.3.1.2.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 12.1.3.1.2.1.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.3.1.2.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 12.1.3.1.2.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 12.1.3.1.2.1.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.3.1.2.1.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 12.1.3.1.2.1.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 12.1.3.1.2.2
Упростим.
Этап 12.1.3.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 12.1.3.3
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.3.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 12.1.3.3.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.3.3.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.3.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 12.1.3.3.2.1.2
Разделим на .
Этап 12.1.3.3.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.3.3.3.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 12.1.4
Подставим вместо .
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
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 14
Подставим выражение для в .
Этап 15
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.1
Объединим и .
Этап 15.2
Изменим порядок множителей в .