Giải tích Ví dụ

$x \frac{d y}{d x} - (x + 1) y = 0$

Bước 1

Tách các biến.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1

Giải tìm $\frac{d y}{d x}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.1

Rút gọn mỗi số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.1.1

Áp dụng thuộc tính phân phối.

$x \frac{d y}{d x} + (- x - 1 \cdot 1) y = 0$

Bước 1.1.1.2

Nhân $- 1$ với $1$ .

$x \frac{d y}{d x} + (- x - 1) y = 0$

Bước 1.1.1.3

Áp dụng thuộc tính phân phối.

$x \frac{d y}{d x} - x y - 1 y = 0$

Bước 1.1.1.4

Viết lại $- 1 y$ ở dạng $- y$ .

$x \frac{d y}{d x} - x y - y = 0$

Bước 1.1.2

Di chuyển tất cả các số hạng không chứa $\frac{d y}{d x}$ sang vế phải của phương trình.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.2.1

Cộng $x y$ cho cả hai vế của phương trình.

$x \frac{d y}{d x} - y = x y$

Bước 1.1.2.2

Cộng $y$ cho cả hai vế của phương trình.

$x \frac{d y}{d x} = x y + y$

Bước 1.1.3

Chia mỗi số hạng trong $x \frac{d y}{d x} = x y + y$ cho $x$ và rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.3.1

Chia mỗi số hạng trong $x \frac{d y}{d x} = x y + y$ cho $x$ .

$\frac{x \frac{d y}{d x}}{x} = \frac{x y}{x} + \frac{y}{x}$

Bước 1.1.3.2

Rút gọn vế trái.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.3.2.1

Triệt tiêu thừa số chung $x$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.3.2.1.1

Triệt tiêu thừa số chung.

$\frac{x \frac{d y}{d x}}{x} = \frac{x y}{x} + \frac{y}{x}$

Bước 1.1.3.2.1.2

Chia $\frac{d y}{d x}$ cho $1$ .

$\frac{d y}{d x} = \frac{x y}{x} + \frac{y}{x}$

Bước 1.1.3.3

Rút gọn vế phải.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.3.3.1

Triệt tiêu thừa số chung $x$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.3.3.1.1

Triệt tiêu thừa số chung.

$\frac{d y}{d x} = \frac{x y}{x} + \frac{y}{x}$

Bước 1.1.3.3.1.2

Chia $y$ cho $1$ .

$\frac{d y}{d x} = y + \frac{y}{x}$

Bước 1.2

Phân tích thành thừa số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.2.1

Đưa $y$ ra ngoài $y + \frac{y}{x}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.2.1.1

Nâng $y$ lên lũy thừa $1$ .

$\frac{d y}{d x} = y^{1} + \frac{y}{x}$

Bước 1.2.1.2

Đưa $y$ ra ngoài $y^{1}$ .

$\frac{d y}{d x} = y \cdot 1 + \frac{y}{x}$

Bước 1.2.1.3

Đưa $y$ ra ngoài $\frac{y}{x}$ .

$\frac{d y}{d x} = y \cdot 1 + y \frac{1}{x}$

Bước 1.2.1.4

Đưa $y$ ra ngoài $y \cdot 1 + y \frac{1}{x}$ .

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

Bước 1.2.2

Viết $1$ ở dạng một phân số với một mẫu số chung.

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

Bước 1.2.3

Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.

$\frac{d y}{d x} = y \frac{x + 1}{x}$

Bước 1.3

Nhân cả hai vế với $\frac{1}{y}$ .

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

Bước 1.4

Triệt tiêu thừa số chung $y$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.4.1

Triệt tiêu thừa số chung.

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

Bước 1.4.2

Viết lại biểu thức.

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = \frac{x + 1}{x}$

Bước 1.5

Viết lại phương trình.

$\frac{1}{y} d y = \frac{x + 1}{x} d x$

Bước 2

Lấy tích phân cả hai vế.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1

Lập tích phân ở mỗi vế.

$\int \frac{1}{y} d y = \int \frac{x + 1}{x} d x$

Bước 2.2

Tích phân của $\frac{1}{y}$ đối với $y$ là $\ln (| y |)$ .

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

Bước 2.3

Lấy tích phân vế phải.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.3.1

Chia phân số thành nhiều phân số.

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

Bước 2.3.2

Chia tích phân đơn thành nhiều tích phân.

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

Bước 2.3.3

Triệt tiêu thừa số chung $x$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.3.3.1

Triệt tiêu thừa số chung.

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

Bước 2.3.3.2

Viết lại biểu thức.

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

Bước 2.3.4

Áp dụng quy tắc hằng số.

$\ln (| y |) + C_{1} = x + C_{2} + \int \frac{1}{x} d x$

Bước 2.3.5

Tích phân của $\frac{1}{x}$ đối với $x$ là $\ln (| x |)$ .

$\ln (| y |) + C_{1} = x + C_{2} + \ln (| x |) + C_{3}$

Bước 2.3.6

Rút gọn.

$\ln (| y |) + C_{1} = x + \ln (| x |) + C_{4}$

Bước 2.4

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

$\ln (| y |) = x + \ln (| x |) + C$

Bước 3

Giải tìm $y$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Chuyển tất cả các số hạng có chứa logarit sang vế trái của phương trình.

$\ln (| y |) - \ln (| x |) = x + C$

Bước 3.2

Sử dụng tính chất thương của logarit, $\log_{b} (x) - \log_{b} (y) = \log_{b} (\frac{x}{y})$ .

$\ln (\frac{| y |}{| x |}) = x + C$

Bước 3.3

Để giải tìm $y$ , hãy viết lại phương trình bằng các tính chất của logarit.

$e^{\ln (\frac{| y |}{| x |})} = e^{x + C}$

Bước 3.4

Viết lại $\ln (\frac{| y |}{| x |}) = x + C$ dưới dạng mũ bằng cách dùng định nghĩa của logarit. Nếu $x$ và $b$ là các số thực dương và $b \neq 1$ , thì $\log_{b} (x) = y$ sẽ tương đương với $b^{y} = x$ .

$e^{x + C} = \frac{| y |}{| x |}$

Bước 3.5

Giải tìm $y$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.5.1

Viết lại phương trình ở dạng $\frac{| y |}{| x |} = e^{x + C}$ .

$\frac{| y |}{| x |} = e^{x + C}$

Bước 3.5.2

Nhân cả hai vế với $| x |$ .

$\frac{| y |}{| x |} | x | = e^{x + C} | x |$

Bước 3.5.3

Rút gọn vế trái.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.5.3.1

Triệt tiêu thừa số chung $| x |$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.5.3.1.1

Triệt tiêu thừa số chung.

$\frac{| y |}{| x |} | x | = e^{x + C} | x |$

Bước 3.5.3.1.2

Viết lại biểu thức.

$| y | = e^{x + C} | x |$

Bước 3.5.4

Giải tìm $y$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.5.4.1

Sắp xếp lại các thừa số trong $e^{x + C} | x |$ .

$| y | = | x | e^{x + C}$

Bước 3.5.4.2

Loại bỏ số hạng chứa giá trị tuyệt đối. Điều này tạo ra một $\pm$ ở vế phải của phương trình vì $| x | = \pm x$ .

$y = \pm | x | e^{x + C}$

Bước 4

Nhóm các số hạng hằng số với nhau.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1

Viết lại $e^{x + C}$ ở dạng $e^{x} e^{C}$ .

$y = \pm | x | (e^{x} e^{C})$

Bước 4.2

Sắp xếp lại $e^{x}$ và $e^{C}$ .

$y = \pm | x | (e^{C} e^{x})$

Bước 4.3

Kết hợp các hằng số với dấu cộng hoặc trừ.

$y = C | x | e^{x}$