Математический анализ Примеры

Решите Дифференциальное Уравнение (y-x)dx+4xdy=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
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.5
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
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.4.2.1
Объединим и .
Этап 5.5.4.2.2
Умножим на .
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
Объединим и .
Этап 11.3.11
Перенесем влево от .
Этап 11.3.12
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 11.3.13
Сократим общий множитель.
Этап 11.3.14
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.1.2.2.1
Умножим на .
Этап 12.1.1.2.2.2
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
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.1.4.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 12.1.1.4.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.1.1.4.2.2
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 12.1.1.4.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 12.1.1.4.2.4
Вычтем из .
Этап 12.1.2
Найдем общий множитель , который присутствует в каждом члене.
Этап 12.1.3
Подставим вместо .
Этап 12.1.4
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.4.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.4.1.1
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.4.1.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 12.1.4.1.1.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1.4.1.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 12.1.4.1.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 12.1.4.1.2
Упростим.
Этап 12.1.4.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 12.1.5
Подставим вместо .
Этап 12.1.6
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
Перепишем в виде .
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 .