Математический анализ Примеры

$(\sec (x)) \frac{d y}{d x} = e^{y + \sin (x)}$ , $y (0) = 0$

Этап 1

Пусть $v = e^{y + \sin (x)}$ . Подставим $v$ вместо $e^{y + \sin (x)}$ для всех.

$\sec (x) \frac{d y}{d x} = v$

Этап 2

Найдем $\frac{d v}{d x}$ , дифференцируя $e^{y + \sin (x)}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ имеет вид $f' (g (x)) g' (x)$ , где $f (x) = e^{x}$ и $g (x) = y + \sin (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{1}$ как $y + \sin (x)$ .

$\frac{d v}{d x} = \frac{d}{d u_{1}} [e^{u_{1}}] \frac{d}{d x} [y + \sin (x)]$

Этап 2.1.2

Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ имеет вид $a^{u_{1}} \ln (a)$ , где $a$ = $e$ .

$\frac{d v}{d x} = e^{u_{1}} \frac{d}{d x} [y + \sin (x)]$

Этап 2.1.3

Заменим все вхождения $u_{1}$ на $y + \sin (x)$ .

$\frac{d v}{d x} = e^{y + \sin (x)} \frac{d}{d x} [y + \sin (x)]$

Этап 2.2

По правилу суммы производная $y + \sin (x)$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [y] + \frac{d}{d x} [\sin (x)]$ .

$\frac{d v}{d x} = e^{y + \sin (x)} (\frac{d}{d x} [y] + \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Этап 2.3

Перепишем $\frac{d}{d x} [y]$ в виде $y'$ .

$\frac{d v}{d x} = e^{y + \sin (x)} (y' + \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Этап 2.4

Производная $\sin (x)$ по $x$ равна $\cos (x)$ .

$\frac{d v}{d x} = e^{y + \sin (x)} (y' + \cos (x))$

Этап 3

Подставим $v$ вместо $e^{y + \sin (x)}$ .

$\frac{d v}{d x} = v (y' + \cos (x))$

Этап 4

Подставим производную обратно в дифференциальное уравнение.

$\frac{\sec (x) \frac{d v}{d x}}{v} - 1 = v$

Этап 5

Разделим переменные.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

Решим относительно $\frac{d v}{d x}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.1

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.1.1

Изменим порядок множителей в $\frac{\sec (x) \frac{d v}{d x}}{v} - 1$ .

$\frac{\frac{d v}{d x} \sec (x)}{v} - 1 = v$

Этап 5.1.2

Добавим $1$ к обеим частям уравнения.

$\frac{\frac{d v}{d x} \sec (x)}{v} = v + 1$

Этап 5.1.3

Умножим обе части на $v$ .

$\frac{\frac{d v}{d x} \sec (x)}{v} v = (v + 1) v$

Этап 5.1.4

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.4.1

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.4.1.1

Сократим общий множитель $v$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.4.1.1.1

Сократим общий множитель.

$\frac{\frac{d v}{d x} \sec (x)}{v} v = (v + 1) v$

Этап 5.1.4.1.1.2

Перепишем это выражение.

$\frac{d v}{d x} \sec (x) = (v + 1) v$

Этап 5.1.4.2

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.4.2.1

Упростим $(v + 1) v$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.4.2.1.1

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{d v}{d x} \sec (x) = v \cdot v + 1 v$

Этап 5.1.4.2.1.2

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.4.2.1.2.1

Умножим $v$ на $v$ .

$\frac{d v}{d x} \sec (x) = v^{2} + 1 v$

Этап 5.1.4.2.1.2.2

Умножим $v$ на $1$ .

$\frac{d v}{d x} \sec (x) = v^{2} + v$

Этап 5.1.5

Разделим каждый член $\frac{d v}{d x} \sec (x) = v^{2} + v$ на $\sec (x)$ и упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.5.1

Разделим каждый член $\frac{d v}{d x} \sec (x) = v^{2} + v$ на $\sec (x)$ .

$\frac{\frac{d v}{d x} \sec (x)}{\sec (x)} = \frac{v^{2}}{\sec (x)} + \frac{v}{\sec (x)}$

Этап 5.1.5.2

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.5.2.1

Сократим общий множитель $\sec (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.5.2.1.1

Сократим общий множитель.

$\frac{\frac{d v}{d x} \sec (x)}{\sec (x)} = \frac{v^{2}}{\sec (x)} + \frac{v}{\sec (x)}$

Этап 5.1.5.2.1.2

Разделим $\frac{d v}{d x}$ на $1$ .

$\frac{d v}{d x} = \frac{v^{2}}{\sec (x)} + \frac{v}{\sec (x)}$

Этап 5.1.5.3

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.5.3.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.5.3.1.1

Разделим дроби.

$\frac{d v}{d x} = \frac{v^{2}}{1} \cdot \frac{1}{\sec (x)} + \frac{v}{\sec (x)}$

Этап 5.1.5.3.1.2

Выразим $\sec (x)$ через синусы и косинусы.

$\frac{d v}{d x} = \frac{v^{2}}{1} \cdot \frac{1}{\frac{1}{\cos (x)}} + \frac{v}{\sec (x)}$

Этап 5.1.5.3.1.3

Умножим на обратную дробь, чтобы разделить на $\frac{1}{\cos (x)}$ .

$\frac{d v}{d x} = \frac{v^{2}}{1} (1 \cos (x)) + \frac{v}{\sec (x)}$

Этап 5.1.5.3.1.4

Умножим $\cos (x)$ на $1$ .

$\frac{d v}{d x} = \frac{v^{2}}{1} \cos (x) + \frac{v}{\sec (x)}$

Этап 5.1.5.3.1.5

Разделим $v^{2}$ на $1$ .

$\frac{d v}{d x} = v^{2} \cos (x) + \frac{v}{\sec (x)}$

Этап 5.1.5.3.1.6

Разделим дроби.

$\frac{d v}{d x} = v^{2} \cos (x) + \frac{v}{1} \cdot \frac{1}{\sec (x)}$

Этап 5.1.5.3.1.7

Выразим $\sec (x)$ через синусы и косинусы.

$\frac{d v}{d x} = v^{2} \cos (x) + \frac{v}{1} \cdot \frac{1}{\frac{1}{\cos (x)}}$

Этап 5.1.5.3.1.8

Умножим на обратную дробь, чтобы разделить на $\frac{1}{\cos (x)}$ .

$\frac{d v}{d x} = v^{2} \cos (x) + \frac{v}{1} (1 \cos (x))$

Этап 5.1.5.3.1.9

Умножим $\cos (x)$ на $1$ .

$\frac{d v}{d x} = v^{2} \cos (x) + \frac{v}{1} \cos (x)$

Этап 5.1.5.3.1.10

Разделим $v$ на $1$ .

$\frac{d v}{d x} = v^{2} \cos (x) + v \cos (x)$

Этап 5.2

Вынесем множитель $v \cos (x)$ из $v^{2} \cos (x) + v \cos (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1

Вынесем множитель $v \cos (x)$ из $v^{2} \cos (x)$ .

$\frac{d v}{d x} = v \cos (x) (v) + v \cos (x)$

Этап 5.2.2

Вынесем множитель $v \cos (x)$ из $v \cos (x)$ .

$\frac{d v}{d x} = v \cos (x) (v) + v \cos (x) (1)$

Этап 5.2.3

Вынесем множитель $v \cos (x)$ из $v \cos (x) (v) + v \cos (x) (1)$ .

$\frac{d v}{d x} = v \cos (x) (v + 1)$

Этап 5.3

Умножим обе части на $\frac{1}{v (v + 1)}$ .

$\frac{1}{v (v + 1)} \frac{d v}{d x} = \frac{1}{v (v + 1)} (v \cos (x) (v + 1))$

Этап 5.4

Сократим общий множитель $v (v + 1)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.4.1

Вынесем множитель $v (v + 1)$ из $v \cos (x) (v + 1)$ .

$\frac{1}{v (v + 1)} \frac{d v}{d x} = \frac{1}{v (v + 1)} (v (v + 1) (\cos (x)))$

Этап 5.4.2

Сократим общий множитель.

$\frac{1}{v (v + 1)} \frac{d v}{d x} = \frac{1}{v (v + 1)} (v (v + 1) \cos (x))$

Этап 5.4.3

Перепишем это выражение.

$\frac{1}{v (v + 1)} \frac{d v}{d x} = \cos (x)$

Этап 5.5

Перепишем уравнение.

$\frac{1}{v (v + 1)} d v = \cos (x) d x$

Этап 6

Проинтегрируем обе части.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.1

Зададим интеграл на каждой стороне.

$\int \frac{1}{v (v + 1)} d v = \int \cos (x) d x$

Этап 6.2

Проинтегрируем левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1

Запишем дробь, используя разложение на элементарные дроби.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.1

Разложим дробь и умножим на общий знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.1.1

Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку множитель в знаменателе линейный, поместим одну переменную на его место $B$ .

$\frac{A}{v} + \frac{B}{v + 1}$

Этап 6.2.1.1.2

Умножим каждую дробь в уравнении на знаменатель исходного выражения. В этом случае знаменатель равен $v (v + 1)$ .

$\frac{1 (v (v + 1))}{v (v + 1)} = \frac{A (v (v + 1))}{v} + \frac{B (v (v + 1))}{v + 1}$

Этап 6.2.1.1.3

Сократим общий множитель $v$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.1.3.1

Сократим общий множитель.

$\frac{1 (v (v + 1))}{v (v + 1)} = \frac{A (v (v + 1))}{v} + \frac{B (v (v + 1))}{v + 1}$

Этап 6.2.1.1.3.2

Перепишем это выражение.

$\frac{1 (v + 1)}{v + 1} = \frac{A (v (v + 1))}{v} + \frac{B (v (v + 1))}{v + 1}$

Этап 6.2.1.1.4

Сократим общий множитель $v + 1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.1.4.1

Сократим общий множитель.

$\frac{1 (v + 1)}{v + 1} = \frac{A (v (v + 1))}{v} + \frac{B (v (v + 1))}{v + 1}$

Этап 6.2.1.1.4.2

Перепишем это выражение.

$1 = \frac{A (v (v + 1))}{v} + \frac{B (v (v + 1))}{v + 1}$

Этап 6.2.1.1.5

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.1.5.1

Сократим общий множитель $v$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.1.5.1.1

Сократим общий множитель.

$1 = \frac{A (v (v + 1))}{v} + \frac{B (v (v + 1))}{v + 1}$

Этап 6.2.1.1.5.1.2

Разделим $A (v + 1)$ на $1$ .

$1 = A (v + 1) + \frac{B (v (v + 1))}{v + 1}$

Этап 6.2.1.1.5.2

Применим свойство дистрибутивности.

$1 = A (v) + A \cdot 1 + \frac{B (v (v + 1))}{v + 1}$

Этап 6.2.1.1.5.3

Умножим $A$ на $1$ .

$1 = A (v) + A + \frac{B (v (v + 1))}{v + 1}$

Этап 6.2.1.1.5.4

Сократим общий множитель $v + 1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.1.5.4.1

Сократим общий множитель.

$1 = A (v) + A + \frac{B (v (v + 1))}{v + 1}$

Этап 6.2.1.1.5.4.2

Разделим $B v$ на $1$ .

$1 = A v + A + B v$

Этап 6.2.1.1.6

Перенесем $A$ .

$1 = A v + B v + A$

Этап 6.2.1.2

Составим уравнения для переменных элементарной дроби и используем их для создания системы уравнений.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.2.1

Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты $v$ из каждой части уравнения. Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.

$0 = A + B$

Этап 6.2.1.2.2

Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты членов, не содержащих $v$ . Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.

$1 = A$

Этап 6.2.1.2.3

Составим систему уравнений, чтобы найти коэффициенты элементарных дробей.

$0 = A + B$

$1 = A$

$0 = A + B$

$1 = A$

Этап 6.2.1.3

Решим систему уравнений.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.3.1

Перепишем уравнение в виде $A = 1$ .

$A = 1$

$0 = A + B$

Этап 6.2.1.3.2

Заменим все вхождения $A$ на $1$ во всех уравнениях.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.3.2.1

Заменим все вхождения $A$ в $0 = A + B$ на $1$ .

$0 = (1) + B$

$A = 1$

Этап 6.2.1.3.2.2

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.3.2.2.1

Избавимся от скобок.

$0 = 1 + B$

$A = 1$

$0 = 1 + B$

$A = 1$

$0 = 1 + B$

$A = 1$

Этап 6.2.1.3.3

Решим относительно $B$ в $0 = 1 + B$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.3.3.1

Перепишем уравнение в виде $1 + B = 0$ .

$1 + B = 0$

$A = 1$

Этап 6.2.1.3.3.2

Вычтем $1$ из обеих частей уравнения.

$B = - 1$

$A = 1$

$B = - 1$

$A = 1$

Этап 6.2.1.3.4

Решим систему уравнений.

$B = - 1 A = 1$

Этап 6.2.1.3.5

Перечислим все решения.

$B = - 1, A = 1$

Этап 6.2.1.4

Заменим каждый коэффициент элементарной дроби в $\frac{A}{v} + \frac{B}{v + 1}$ значениями, найденными для $A$ и $B$ .

$\frac{1}{v} + \frac{- 1}{v + 1}$

Этап 6.2.1.5

Вынесем знак минуса перед дробью.

$\int \frac{1}{v} - \frac{1}{v + 1} d v = \int \cos (x) d x$

Этап 6.2.2

Разделим данный интеграл на несколько интегралов.

$\int \frac{1}{v} d v + \int - \frac{1}{v + 1} d v = \int \cos (x) d x$

Этап 6.2.3

Интеграл $\frac{1}{v}$ по $v$ имеет вид $\ln (| v |)$ .

$\ln (| v |) + C_{1} + \int - \frac{1}{v + 1} d v = \int \cos (x) d x$

Этап 6.2.4

Поскольку $- 1$ — константа по отношению к $v$ , вынесем $- 1$ из-под знака интеграла.

$\ln (| v |) + C_{1} - \int \frac{1}{v + 1} d v = \int \cos (x) d x$

Этап 6.2.5

Пусть $u_{2} = v + 1$ . Тогда $d u_{2} = d v$ . Перепишем, используя $u_{2}$ и $d$ $u_{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.5.1

Пусть $u_{2} = v + 1$ . Найдем $\frac{d u_{2}}{d v}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.5.1.1

Дифференцируем $v + 1$ .

$\frac{d}{d v} [v + 1]$

Этап 6.2.5.1.2

По правилу суммы производная $v + 1$ по $v$ имеет вид $\frac{d}{d v} [v] + \frac{d}{d v} [1]$ .

$\frac{d}{d v} [v] + \frac{d}{d v} [1]$

Этап 6.2.5.1.3

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d v} [v^{n}]$ имеет вид $n v^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$1 + \frac{d}{d v} [1]$

Этап 6.2.5.1.4

Поскольку $1$ является константой относительно $v$ , производная $1$ относительно $v$ равна $0$ .

$1 + 0$

Этап 6.2.5.1.5

Добавим $1$ и $0$ .

$1$

Этап 6.2.5.2

Переформулируем задачу с помощью $u_{2}$ и $d u_{2}$ .

$\ln (| v |) + C_{1} - \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2} = \int \cos (x) d x$

Этап 6.2.6

Интеграл $\frac{1}{u_{2}}$ по $u_{2}$ имеет вид $\ln (| u_{2} |)$ .

$\ln (| v |) + C_{1} - (\ln (| u_{2} |) + C_{2}) = \int \cos (x) d x$

Этап 6.2.7

Упростим.

$\ln (| v |) - \ln (| u_{2} |) + C_{3} = \int \cos (x) d x$

Этап 6.3

Интеграл $\cos (x)$ по $x$ имеет вид $\sin (x)$ .

$\ln (| v |) - \ln (| u_{2} |) + C_{3} = \sin (x) + C_{4}$

Этап 6.4

Сгруппируем постоянную интегрирования в правой части как $C$ .

$\ln (| v |) - \ln (| u_{2} |) = \sin (x) + C$

Этап 7

Решим относительно $v$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.1

Используем формулу разности логарифмов с одинаковым основанием: $\log_{b} (x) - \log_{b} (y) = \log_{b} (\frac{x}{y})$ .

$\ln (\frac{| v |}{| u_{2} |}) = \sin (x) + C$

Этап 7.2

Изменим порядок $\sin (x)$ и $C$ .

$\ln (\frac{| v |}{| u_{2} |}) = C + \sin (x)$

Этап 7.3

Чтобы решить относительно $v$ , перепишем уравнение, используя свойства логарифмов.

$e^{\ln (\frac{| v |}{| u_{2} |})} = e^{C + \sin (x)}$

Этап 7.4

Перепишем $\ln (\frac{| v |}{| u_{2} |}) = C + \sin (x)$ в экспоненциальной форме, используя определение логарифма. Если $x$ и $b$ — положительные вещественные числа и $b \neq 1$ , то $\log_{b} (x) = y$ эквивалентно $b^{y} = x$ .

$e^{C + \sin (x)} = \frac{| v |}{| u_{2} |}$

Этап 7.5

Решим относительно $v$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.5.1

Перепишем уравнение в виде $\frac{| v |}{| u_{2} |} = e^{C + \sin (x)}$ .

$\frac{| v |}{| u_{2} |} = e^{C + \sin (x)}$

Этап 7.5.2

Умножим обе части на $| u_{2} |$ .

$\frac{| v |}{| u_{2} |} | u_{2} | = e^{C + \sin (x)} | u_{2} |$

Этап 7.5.3

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.5.3.1

Сократим общий множитель $| u_{2} |$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.5.3.1.1

Сократим общий множитель.

$\frac{| v |}{| u_{2} |} | u_{2} | = e^{C + \sin (x)} | u_{2} |$

Этап 7.5.3.1.2

Перепишем это выражение.

$| v | = e^{C + \sin (x)} | u_{2} |$

Этап 7.5.4

Решим относительно $v$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.5.4.1

Изменим порядок множителей в $e^{C + \sin (x)} | u_{2} |$ .

$| v | = | u_{2} | e^{C + \sin (x)}$

Этап 7.5.4.2

Избавимся от знаков модуля. В правой части уравнения возникнет знак $\pm$ , поскольку $| x | = \pm x$ .

$v = \pm | u_{2} | e^{C + \sin (x)}$

Этап 8

Сгруппируем постоянные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1

Изменим порядок членов.

$v = \pm | u_{2} | e^{\sin (x) + C}$

Этап 8.2

Перепишем $e^{\sin (x) + C}$ в виде $e^{\sin (x)} e^{C}$ .

$v = \pm | u_{2} | (e^{\sin (x)} e^{C})$

Этап 8.3

Изменим порядок $e^{\sin (x)}$ и $e^{C}$ .

$v = \pm | u_{2} | (e^{C} e^{\sin (x)})$

Этап 8.4

Объединим константы с плюсом или минусом.

$v = C | u_{2} | e^{\sin (x)}$

Этап 9

Заменим все вхождения $v$ на $e^{y + \sin (x)}$ .

$e^{y + \sin (x)} = C | u_{2} | e^{\sin (x)}$

Этап 10

Решим относительно $y$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.1

Возьмем натуральный логарифм обеих частей уравнения, чтобы удалить переменную из показателя степени.

$\ln (e^{y + \sin (x)}) = \ln (C | u_{2} | e^{\sin (x)})$

Этап 10.2

Развернем левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.2.1

Развернем $\ln (e^{y + \sin (x)})$ , вынося $y + \sin (x)$ из логарифма.

$(y + \sin (x)) \ln (e) = \ln (C | u_{2} | e^{\sin (x)})$

Этап 10.2.2

Натуральный логарифм $e$ равен $1$ .

$(y + \sin (x)) \cdot 1 = \ln (C | u_{2} | e^{\sin (x)})$

Этап 10.2.3

Умножим $y + \sin (x)$ на $1$ .

$y + \sin (x) = \ln (C | u_{2} | e^{\sin (x)})$

Этап 10.3

Развернем правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.3.1

Перепишем $\ln (C | u_{2} | e^{\sin (x)})$ в виде $\ln (C | u_{2} |) + \ln (e^{\sin (x)})$ .

$y + \sin (x) = \ln (C | u_{2} |) + \ln (e^{\sin (x)})$

Этап 10.3.2

Перепишем $\ln (C | u_{2} |)$ в виде $\ln (C) + \ln (| u_{2} |)$ .

$y + \sin (x) = \ln (C) + \ln (| u_{2} |) + \ln (e^{\sin (x)})$

Этап 10.3.3

Развернем $\ln (e^{\sin (x)})$ , вынося $\sin (x)$ из логарифма.

$y + \sin (x) = \ln (C) + \ln (| u_{2} |) + \sin (x) \ln (e)$

Этап 10.3.4

Натуральный логарифм $e$ равен $1$ .

$y + \sin (x) = \ln (C) + \ln (| u_{2} |) + \sin (x) \cdot 1$

Этап 10.3.5

Умножим $\sin (x)$ на $1$ .

$y + \sin (x) = \ln (C) + \ln (| u_{2} |) + \sin (x)$

Этап 10.4

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.4.1

Используем свойства произведения логарифмов: $\log_{b} (x) + \log_{b} (y) = \log_{b} (x y)$ .

$y + \sin (x) = \ln (C | u_{2} |) + \sin (x)$

Этап 10.5

Перенесем все члены без $y$ в правую часть уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.5.1

Вычтем $\sin (x)$ из обеих частей уравнения.

$y = \ln (C | u_{2} |) + \sin (x) - \sin (x)$

Этап 10.5.2

Объединим противоположные члены в $\ln (C | u_{2} |) + \sin (x) - \sin (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.5.2.1

Вычтем $\sin (x)$ из $\sin (x)$ .

$y = \ln (C | u_{2} |) + 0$

Этап 10.5.2.2

Добавим $\ln (C | u_{2} |)$ и $0$ .

$y = \ln (C | u_{2} |)$

Этап 11

Используем начальное условие, чтобы найти значение $C$ , подставив $0$ вместо $x$ и $0$ вместо $y$ в $y = \ln (C | u_{2} |)$ .

$0 = \ln (C | u_{2} |)$

Этап 12

Решим относительно $C$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.1

Перепишем уравнение в виде $\ln (C | u_{2} |) = 0$ .

$\ln (C | u_{2} |) = 0$

Этап 12.2

Чтобы решить относительно $C$ , перепишем уравнение, используя свойства логарифмов.

$e^{\ln (C | u_{2} |)} = e^{0}$

Этап 12.3

Перепишем $\ln (C | u_{2} |) = 0$ в экспоненциальной форме, используя определение логарифма. Если $x$ и $b$ — положительные вещественные числа и $b \neq 1$ , то $\log_{b} (x) = y$ эквивалентно $b^{y} = x$ .

$e^{0} = C | u_{2} |$

Этап 12.4

Решим относительно $C$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.4.1

Перепишем уравнение в виде $C | u_{2} | = e^{0}$ .

$C | u_{2} | = e^{0}$

Этап 12.4.2

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

$C | u_{2} | = 1$

Этап 12.4.3

Разделим каждый член $C | u_{2} | = 1$ на $| u_{2} |$ и упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.4.3.1

Разделим каждый член $C | u_{2} | = 1$ на $| u_{2} |$ .

$\frac{C | u_{2} |}{| u_{2} |} = \frac{1}{| u_{2} |}$

Этап 12.4.3.2

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.4.3.2.1

Сократим общий множитель $| u_{2} |$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.4.3.2.1.1

Сократим общий множитель.

$\frac{C | u_{2} |}{| u_{2} |} = \frac{1}{| u_{2} |}$

Этап 12.4.3.2.1.2

Разделим $C$ на $1$ .

$C = \frac{1}{| u_{2} |}$

Этап 13

Подставим $\frac{1}{| u_{2} |}$ вместо $C$ в $y = \ln (C | u_{2} |)$ и упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 13.1

Подставим $\frac{1}{| u_{2} |}$ вместо $C$ .

$y = \ln (\frac{1}{| u_{2} |} | u_{2} |)$

Этап 13.2

Сократим общий множитель $| u_{2} |$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 13.2.1

Сократим общий множитель.

$y = \ln (\frac{1}{| u_{2} |} | u_{2} |)$

Этап 13.2.2

Перепишем это выражение.

$y = \ln (1)$

Этап 13.3

Натуральный логарифм $1$ равен $0$ .

$y = 0$