Giải tích Ví dụ

$\frac{d y}{d x} = 3 x^{- 2} e^{- y}$

Bước 1

Tách các biến.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1

Nhân cả hai vế với $\frac{1}{e^{- y}}$ .

$\frac{1}{e^{- y}} \frac{d y}{d x} = \frac{1}{e^{- y}} (3 x^{- 2} e^{- y})$

Bước 1.2

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.2.1

Viết lại bằng tính chất giao hoán của phép nhân.

$\frac{1}{e^{- y}} \frac{d y}{d x} = 3 \frac{1}{e^{- y}} (x^{- 2} e^{- y})$

Bước 1.2.2

Kết hợp $3$ và $\frac{1}{e^{- y}}$ .

$\frac{1}{e^{- y}} \frac{d y}{d x} = \frac{3}{e^{- y}} (x^{- 2} e^{- y})$

Bước 1.2.3

Triệt tiêu thừa số chung $e^{- y}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.2.3.1

Đưa $e^{- y}$ ra ngoài $x^{- 2} e^{- y}$ .

$\frac{1}{e^{- y}} \frac{d y}{d x} = \frac{3}{e^{- y}} (e^{- y} x^{- 2})$

Bước 1.2.3.2

Triệt tiêu thừa số chung.

$\frac{1}{e^{- y}} \frac{d y}{d x} = \frac{3}{e^{- y}} (e^{- y} x^{- 2})$

Bước 1.2.3.3

Viết lại biểu thức.

$\frac{1}{e^{- y}} \frac{d y}{d x} = 3 x^{- 2}$

Bước 1.2.4

Viết lại biểu thức bằng quy tắc số mũ âm $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{1}{e^{- y}} \frac{d y}{d x} = 3 \frac{1}{x^{2}}$

Bước 1.2.5

Kết hợp $3$ và $\frac{1}{x^{2}}$ .

$\frac{1}{e^{- y}} \frac{d y}{d x} = \frac{3}{x^{2}}$

Bước 1.3

Viết lại phương trình.

$\frac{1}{e^{- y}} d y = \frac{3}{x^{2}} d x$

Bước 2

Lấy tích phân cả hai vế.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1

Lập tích phân ở mỗi vế.

$\int \frac{1}{e^{- y}} d y = \int \frac{3}{x^{2}} d x$

Bước 2.2

Lấy tích phân vế trái.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.2.1

Rút gọn biểu thức.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.2.1.1

Làm âm số mũ của $e^{- y}$ và đưa nó ra ngoài mẫu số.

$\int 1 {(e^{- y})}^{- 1} d y = \int \frac{3}{x^{2}} d x$

Bước 2.2.1.2

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.2.1.2.1

Nhân các số mũ trong ${(e^{- y})}^{- 1}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.2.1.2.1.1

Áp dụng quy tắc lũy thừa và nhân các số mũ với nhau, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int 1 e^{- y \cdot - 1} d y = \int \frac{3}{x^{2}} d x$

Bước 2.2.1.2.1.2

Nhân $- y \cdot - 1$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.2.1.2.1.2.1

Nhân $- 1$ với $- 1$ .

$\int 1 e^{1 y} d y = \int \frac{3}{x^{2}} d x$

Bước 2.2.1.2.1.2.2

Nhân $y$ với $1$ .

$\int 1 e^{y} d y = \int \frac{3}{x^{2}} d x$

Bước 2.2.1.2.2

Nhân $e^{y}$ với $1$ .

$\int e^{y} d y = \int \frac{3}{x^{2}} d x$

Bước 2.2.2

Tích phân của $e^{y}$ đối với $y$ là $e^{y}$ .

$e^{y} + C_{1} = \int \frac{3}{x^{2}} d x$

Bước 2.3

Lấy tích phân vế phải.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.3.1

Vì $3$ không đổi đối với $x$ , hãy di chuyển $3$ ra khỏi tích phân.

$e^{y} + C_{1} = 3 \int \frac{1}{x^{2}} d x$

Bước 2.3.2

Áp dụng các quy tắc số mũ cơ bản.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.3.2.1

Di chuyển $x^{2}$ ra ngoài mẫu số bằng cách nâng nó lên lũy thừa $- 1$ .

$e^{y} + C_{1} = 3 \int {(x^{2})}^{- 1} d x$

Bước 2.3.2.2

Nhân các số mũ trong ${(x^{2})}^{- 1}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.3.2.2.1

Áp dụng quy tắc lũy thừa và nhân các số mũ với nhau, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$e^{y} + C_{1} = 3 \int x^{2 \cdot - 1} d x$

Bước 2.3.2.2.2

Nhân $2$ với $- 1$ .

$e^{y} + C_{1} = 3 \int x^{- 2} d x$

Bước 2.3.3

Theo Quy tắc lũy thừa, tích phân của $x^{- 2}$ đối với $x$ là $- x^{- 1}$ .

$e^{y} + C_{1} = 3 (- x^{- 1} + C_{2})$

Bước 2.3.4

Rút gọn kết quả.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.3.4.1

Viết lại $3 (- x^{- 1} + C_{2})$ ở dạng $3 (- \frac{1}{x}) + C_{2}$ .

$e^{y} + C_{1} = 3 (- \frac{1}{x}) + C_{2}$

Bước 2.3.4.2

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.3.4.2.1

Nhân $- 1$ với $3$ .

$e^{y} + C_{1} = - 3 \frac{1}{x} + C_{2}$

Bước 2.3.4.2.2

Kết hợp $- 3$ và $\frac{1}{x}$ .

$e^{y} + C_{1} = \frac{- 3}{x} + C_{2}$

Bước 2.3.4.2.3

Di chuyển dấu trừ ra phía trước của phân số.

$e^{y} + C_{1} = - \frac{3}{x} + C_{2}$

Bước 2.4

Nhóm hằng số tích phân ở vế phải thành $K$ .

$e^{y} = - \frac{3}{x} + K$

Bước 3

Giải tìm $y$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Lấy logarit tự nhiên của cả hai vế của phương trình để loại bỏ biến khỏi số mũ.

$\ln (e^{y}) = \ln (- \frac{3}{x} + K)$

Bước 3.2

Khai triển vế trái.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.1

Khai triển $\ln (e^{y})$ bằng cách di chuyển $y$ ra bên ngoài lôgarit.

$y \ln (e) = \ln (- \frac{3}{x} + K)$

Bước 3.2.2

Logarit tự nhiên của $e$ là $1$ .

$y \cdot 1 = \ln (- \frac{3}{x} + K)$

Bước 3.2.3

Nhân $y$ với $1$ .

$y = \ln (- \frac{3}{x} + K)$