Математический анализ Примеры

Решите Дифференциальное Уравнение (du)/(dt)=2.4-(2u)/25
Этап 1
Разделим переменные.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Умножим обе части на .
Этап 1.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.2
Перепишем это выражение.
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
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1.1.1
Дифференцируем .
Этап 2.2.1.1.2
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1.1.2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2.1.1.2.2
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.2.1.1.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2.1.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.1.1.3.3
Умножим на .
Этап 2.2.1.1.4
Вычтем из .
Этап 2.2.1.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 2.2.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.2.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.2.2.2
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 2.2.2.3
Умножим на обратную дробь, чтобы разделить на .
Этап 2.2.2.4
Умножим на .
Этап 2.2.2.5
Умножим на .
Этап 2.2.3
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.2.4
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.2.5
Интеграл по имеет вид .
Этап 2.2.6
Упростим.
Этап 2.2.7
Заменим все вхождения на .
Этап 2.2.8
Изменим порядок членов.
Этап 2.3
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 2.4
Сгруппируем постоянную интегрирования в правой части как .
Этап 3
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Умножим обе части уравнения на .
Этап 3.2
Упростим обе части уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.1.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.1.1.1
Объединим и .
Этап 3.2.1.1.1.2
Перенесем влево от .
Этап 3.2.1.1.2
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.1.2.1
Объединим и .
Этап 3.2.1.1.2.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.1.2.2.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 3.2.1.1.2.2.2
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 3.2.1.1.2.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.2.1.1.2.2.4
Сократим общий множитель.
Этап 3.2.1.1.2.2.5
Перепишем это выражение.
Этап 3.2.1.1.2.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.1.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.2.1.1.2.3.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.2.1.1.2.3.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.2.1.1.2.4
Умножим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.1.2.4.1
Умножим на .
Этап 3.2.1.1.2.4.2
Умножим на .
Этап 3.2.2
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.2.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.2.1.1
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.2.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.2.2.1.1.2
Объединим и .
Этап 3.2.2.1.1.3
Объединим и .
Этап 3.2.2.1.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.2.1.2.1
Перенесем влево от .
Этап 3.2.2.1.2.2
Перенесем влево от .
Этап 3.3
Чтобы решить относительно , перепишем уравнение, используя свойства логарифмов.
Этап 3.4
Перепишем в экспоненциальной форме, используя определение логарифма. Если и  — положительные вещественные числа и , то эквивалентно .
Этап 3.5
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 3.5.2
Избавимся от знаков модуля. В правой части уравнения возникнет знак , поскольку .
Этап 3.5.3
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 3.5.4
Умножим обе части уравнения на .
Этап 3.5.5
Упростим обе части уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.1
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.1.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.1.1.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.1.1.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 3.5.5.1.1.1.2
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 3.5.5.1.1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.1.1.1.4
Сократим общий множитель.
Этап 3.5.5.1.1.1.5
Перепишем это выражение.
Этап 3.5.5.1.1.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.1.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.1.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.5.5.1.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.5.5.1.1.3
Умножим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.1.1.3.1
Умножим на .
Этап 3.5.5.1.1.3.2
Умножим на .
Этап 3.5.5.2
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.5.5.2.1.2
Объединим и .
Этап 3.5.5.2.1.3
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1.3.1
Умножим на .
Этап 3.5.5.2.1.3.2
Объединим и .
Этап 3.5.5.2.1.3.3
Умножим на .
Этап 3.5.5.2.1.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1.4.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1.4.1.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.5.5.2.1.4.1.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1.4.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.2.1.4.1.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.2.1.4.1.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.2.1.4.2
Перенесем влево от .
Этап 3.5.5.2.1.4.3
Разделим на .
Этап 3.5.5.2.1.5
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.5.5.2.1.6
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1.6.1
Объединим и .
Этап 3.5.5.2.1.6.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.5.5.2.1.6.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1.6.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.2.1.6.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.2.1.6.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.2.1.6.3.4
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1.6.3.4.1
Перепишем в виде .
Этап 3.5.5.2.1.6.3.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.5.5.2.1.6.3.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.5.5.2.1.7
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1.7.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1.7.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.2.1.7.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.2.1.7.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.2.1.7.2
Умножим на .
Этап 3.5.5.2.1.8
Упростим с помощью разложения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.2.1.8.2
Перепишем в виде .
Этап 3.5.5.2.1.8.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.2.1.8.4
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.5.2.1.8.4.1
Перепишем в виде .
Этап 3.5.5.2.1.8.4.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4
Упростим постоянную интегрирования.