Математический анализ Примеры

Решите Дифференциальное Уравнение (dy)/(dx)=(2y^3)/((2x-3)^2)
Этап 1
Разделим переменные.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Умножим обе части на .
Этап 1.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
Объединим.
Этап 1.2.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.2.3
Умножим на .
Этап 1.3
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
Применим основные правила для показателей степени.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1.1
Вынесем из знаменателя, возведя в степень.
Этап 2.2.1.2
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.2.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.2.2
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.2.3
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.3.1
Перепишем в виде .
Этап 2.2.3.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.3.2.1
Умножим на .
Этап 2.2.3.2.2
Перенесем влево от .
Этап 2.3
Проинтегрируем правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.3.2
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.2.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.2.1.1
Дифференцируем .
Этап 2.3.2.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3.2.1.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.2.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.2.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.2.1.3.3
Умножим на .
Этап 2.3.2.1.4
Продифференцируем, используя правило константы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.2.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.2.1.4.2
Добавим и .
Этап 2.3.2.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 2.3.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.3.1
Умножим на .
Этап 2.3.3.2
Перенесем влево от .
Этап 2.3.4
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.3.5
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.5.1
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.5.1.1
Объединим и .
Этап 2.3.5.1.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.5.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.5.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.5.1.3
Умножим на .
Этап 2.3.5.2
Применим основные правила для показателей степени.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.5.2.1
Вынесем из знаменателя, возведя в степень.
Этап 2.3.5.2.2
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.5.2.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.3.5.2.2.2
Умножим на .
Этап 2.3.6
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.3.7
Перепишем в виде .
Этап 2.3.8
Заменим все вхождения на .
Этап 2.4
Сгруппируем постоянную интегрирования в правой части как .
Этап 3
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Найдем НОК знаменателей членов уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.1
Нахождение НОЗ для списка значений — это то же самое, что найти НОК для знаменателей этих значений.
Этап 3.1.2
Поскольку содержит как числа, так и переменные, для нахождения наименьшего общего кратного требуется четыре этапа. Найдем наименьшее общее кратное для числовой, переменной и составной переменной частей. Затем перемножим их.
Этапы поиска НОК для :
1. Найдем НОК для числовой части .
2. Найдем НОК для переменной части .
3. Найдем НОК для составной переменной части .
4. Перемножим все НОК.
Этап 3.1.3
НОК — это наименьшее положительное число, на которое все числа делятся без остатка.
1. Перечислим простые множители каждого числа.
2. Применим каждый множитель наибольшее количество раз, которое он встречается в любом из чисел.
Этап 3.1.4
Поскольку не имеет множителей, кроме и .
 — простое число
Этап 3.1.5
Число не является простым числом, поскольку оно имеет только один положительный делитель ― само число.
Не является простым
Этап 3.1.6
НОК представляет собой произведение всех простых множителей в максимальной степени, с которой они входят в какой-либо из членов.
Этап 3.1.7
Множители  — , то есть , умноженный сам на себя раз.
встречается раз.
Этап 3.1.8
НОК представляет собой произведение всех простых множителей в максимальной степени, с которой они входят в какой-либо из членов.
Этап 3.1.9
Умножим на .
Этап 3.1.10
Множителем является само значение .
встречается раз.
Этап 3.1.11
НОК представляет собой произведение всех множителей в максимальной степени, с которой они входят в какой-либо из членов.
Этап 3.1.12
Наименьшее общее кратное некоторых чисел равно наименьшему числу, на которое делятся эти числа.
Этап 3.2
Каждый член в умножим на , чтобы убрать дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1
Умножим каждый член на .
Этап 3.2.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.2.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 3.2.2.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.2.2.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.2.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.2.2.3
Умножим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.2.3.1
Умножим на .
Этап 3.2.2.3.2
Умножим на .
Этап 3.2.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.3.1.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.3.1.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 3.2.3.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.2.3.1.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 3.2.3.1.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 3.2.3.1.2
Умножим на .
Этап 3.2.3.1.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.2.3.1.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.2.3.1.5
Умножим на .
Этап 3.2.3.1.6
Умножим на .
Этап 3.3
Решим уравнение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 3.3.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.4
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.5
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 3.3.3.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.3.2.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.3.2.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.3.2.2.2
Разделим на .
Этап 3.3.3.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.3.1.1
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.3.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.3.1.1.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.3.1.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.3.3.1.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.3.3.1.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.3.3.3.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.3.3.3.3
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.3.3.1
Умножим на .
Этап 3.3.3.3.3.2
Изменим порядок множителей в .
Этап 3.3.3.3.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.3.3.3.5
Умножим на .
Этап 3.3.3.3.6
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.3.7
Перепишем в виде .
Этап 3.3.3.3.8
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.3.9
Перепишем в виде .
Этап 3.3.3.3.10
Перепишем в виде .
Этап 3.3.3.3.11
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.3.12
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.3.13
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.3.14
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.3.15
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.3.3.16
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.4
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 3.3.5
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.5.1
Перепишем в виде .
Этап 3.3.5.2
Умножим на .
Этап 3.3.5.3
Объединим и упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.5.3.1
Умножим на .
Этап 3.3.5.3.2
Возведем в степень .
Этап 3.3.5.3.3
Возведем в степень .
Этап 3.3.5.3.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.3.5.3.5
Добавим и .
Этап 3.3.5.3.6
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.5.3.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 3.3.5.3.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.3.5.3.6.3
Объединим и .
Этап 3.3.5.3.6.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.5.3.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.5.3.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.5.3.6.5
Упростим.
Этап 3.3.5.4
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 3.3.5.5
Изменим порядок множителей в .
Этап 3.3.6
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.6.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 3.3.6.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 3.3.6.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 4
Упростим постоянную интегрирования.