Математический анализ Примеры

$\frac{d y}{d t} = \frac{3}{4} y$

Этап 1

Разделим переменные.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Умножим обе части на $\frac{1}{y}$ .

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d t} = \frac{1}{y} (\frac{3}{4} y)$

Этап 1.2

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.1

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d t} = \frac{3}{4} \cdot \frac{1}{y} y$

Этап 1.2.2

Умножим $\frac{3}{4}$ на $\frac{1}{y}$ .

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d t} = \frac{3}{4 y} y$

Этап 1.2.3

Сократим общий множитель $y$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.3.1

Вынесем множитель $y$ из $4 y$ .

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d t} = \frac{3}{y \cdot 4} y$

Этап 1.2.3.2

Сократим общий множитель.

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d t} = \frac{3}{y \cdot 4} y$

Этап 1.2.3.3

Перепишем это выражение.

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d t} = \frac{3}{4}$

Этап 1.3

Перепишем уравнение.

$\frac{1}{y} d y = \frac{3}{4} d t$

Этап 2

Проинтегрируем обе части.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Зададим интеграл на каждой стороне.

$\int \frac{1}{y} d y = \int \frac{3}{4} d t$

Этап 2.2

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

$\ln (| y |) + C_{1} = \int \frac{3}{4} d t$

Этап 2.3

Применим правило дифференцирования постоянных функций.

$\ln (| y |) + C_{1} = \frac{3}{4} t + C_{2}$

Этап 2.4

Сгруппируем постоянную интегрирования в правой части как $C$ .

$\ln (| y |) = \frac{3}{4} t + C$

Этап 3

Решим относительно $y$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

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

$e^{\ln (| y |)} = e^{\frac{3}{4} t + C}$

Этап 3.2

Перепишем $\ln (| y |) = \frac{3}{4} t + C$ в экспоненциальной форме, используя определение логарифма. Если $x$ и $b$ — положительные вещественные числа и $b \neq 1$ , то $\log_{b} (x) = y$ эквивалентно $b^{y} = x$ .

$e^{\frac{3}{4} t + C} = | y |$

Этап 3.3

Решим относительно $y$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

Перепишем уравнение в виде $| y | = e^{\frac{3}{4} t + C}$ .

$| y | = e^{\frac{3}{4} t + C}$

Этап 3.3.2

Объединим $\frac{3}{4}$ и $t$ .

$| y | = e^{\frac{3 t}{4} + C}$

Этап 3.3.3

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

$y = \pm e^{\frac{3 t}{4} + C}$

Этап 4

Сгруппируем постоянные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Перепишем $e^{\frac{3 t}{4} + C}$ в виде $e^{\frac{3 t}{4}} e^{C}$ .

$y = \pm e^{\frac{3 t}{4}} e^{C}$

Этап 4.2

Изменим порядок $e^{\frac{3 t}{4}}$ и $e^{C}$ .

$y = \pm e^{C} e^{\frac{3 t}{4}}$

Этап 4.3

Объединим константы с плюсом или минусом.

$y = C e^{\frac{3 t}{4}}$