Математический анализ Примеры

Решите Дифференциальное Уравнение (dy)/(dx)=((2-y)^2)/(2 квадратный корень из 1+x)
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 1.2.4
Объединим и упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.1
Умножим на .
Этап 1.2.4.2
Перенесем .
Этап 1.2.4.3
Возведем в степень .
Этап 1.2.4.4
Возведем в степень .
Этап 1.2.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.2.4.6
Добавим и .
Этап 1.2.4.7
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.7.1
С помощью запишем в виде .
Этап 1.2.4.7.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.2.4.7.3
Объединим и .
Этап 1.2.4.7.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.7.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.4.7.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.2.4.7.5
Упростим.
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
Перепишем.
Этап 2.2.1.1.2
Разделим на .
Этап 2.2.1.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 2.2.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.2.3
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.2.4
Применим основные правила для показателей степени.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.4.1
Вынесем из знаменателя, возведя в степень.
Этап 2.2.4.2
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.4.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.2.4.2.2
Умножим на .
Этап 2.2.5
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.2.6
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.6.1
Перепишем в виде .
Этап 2.2.6.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.6.2.1
Умножим на .
Этап 2.2.6.2.2
Умножим на .
Этап 2.2.7
Заменим все вхождения на .
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 . 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
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.2.1.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.2.1.5
Добавим и .
Этап 2.3.2.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 2.3.3
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 2.3.3.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.3.2.1
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.3.3.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.3.2.2.1
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.3.2.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.3.3.2.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.3.3.2.2.2
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 2.3.3.2.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.3.3.2.2.4
Вычтем из .
Этап 2.3.3.3
Применим основные правила для показателей степени.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.3.3.1
Вынесем из знаменателя, возведя в степень.
Этап 2.3.3.3.2
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.3.3.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.3.3.3.2.2
Объединим и .
Этап 2.3.3.3.2.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.3.4
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.3.5
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.5.1
Перепишем в виде .
Этап 2.3.5.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.5.2.1
Объединим и .
Этап 2.3.5.2.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.5.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.5.2.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.5.2.3
Умножим на .
Этап 2.3.6
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
Избавимся от скобок.
Этап 3.1.3
НОК единицы и любого выражения есть это выражение.
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
Сократим общий множитель.
Этап 3.2.2.1.2
Перепишем это выражение.
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
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.2.3.1.2
Перенесем влево от .
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
Перенесем влево от .
Этап 3.2.3.1.6
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.2.3.2
Изменим порядок множителей в .
Этап 3.3
Решим уравнение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 3.3.2
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 3.3.2.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 3.3.3
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.4
Перепишем в виде .
Этап 3.3.5
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.5.1
Разделим каждый член на .
Этап 3.3.5.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.5.2.1
Разделим на .
Этап 3.3.5.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.5.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.5.3.1.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.3.5.3.1.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.3.5.3.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4
Упростим постоянную интегрирования.