Giải tích Ví dụ

Solve the Differential Equation x(dy)/(dx)+3=4xe^(-y)
Bước 1
Giả sử . Thay cho tất cả các lần xuất hiện của .
Bước 2
Tìm bằng cách tính đạo hàm .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng trong đó .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1.1
Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập ở dạng .
Bước 2.1.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc mũ, quy tắc nói rằng trong đó =.
Bước 2.1.3
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của với .
Bước 2.2
không đổi đối với , nên đạo hàm của đối với .
Bước 2.3
Viết lại ở dạng .
Bước 2.4
Sắp xếp lại các thừa số của .
Bước 3
Thay bằng .
Bước 4
Thay đạo hàm trở lại phương trình vi phân.
Bước 5
Viết lại phương trình vi phân cho phù hợp với kỹ thuật Bernoulli.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.1
Nhân mỗi số hạng trong với để loại bỏ các phân số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.1.1
Nhân mỗi số hạng trong với .
Bước 5.1.2
Rút gọn vế trái.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.1.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.1.2.1.1
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.1.2.1.1.1
Di chuyển dấu âm đầu tiên trong vào tử số.
Bước 5.1.2.1.1.2
Di chuyển dấu âm đầu tiên trong vào tử số.
Bước 5.1.2.1.1.3
Đưa ra ngoài .
Bước 5.1.2.1.1.4
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 5.1.2.1.1.5
Viết lại biểu thức.
Bước 5.1.2.1.2
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.1.2.1.2.1
Đưa ra ngoài .
Bước 5.1.2.1.2.2
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 5.1.2.1.2.3
Viết lại biểu thức.
Bước 5.1.2.1.3
Nhân với .
Bước 5.1.2.1.4
Nhân với .
Bước 5.1.2.1.5
Nhân .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.1.2.1.5.1
Nhân với .
Bước 5.1.2.1.5.2
Kết hợp .
Bước 5.1.2.1.6
Di chuyển dấu trừ ra phía trước của phân số.
Bước 5.1.3
Rút gọn vế phải.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.1.3.1
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.1.3.1.1
Di chuyển dấu âm đầu tiên trong vào tử số.
Bước 5.1.3.1.2
Đưa ra ngoài .
Bước 5.1.3.1.3
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 5.1.3.1.4
Viết lại biểu thức.
Bước 5.1.3.2
Nhân với .
Bước 5.1.3.3
Nâng lên lũy thừa .
Bước 5.1.3.4
Nâng lên lũy thừa .
Bước 5.1.3.5
Sử dụng quy tắc lũy thừa để kết hợp các số mũ.
Bước 5.1.3.6
Cộng .
Bước 5.2
Đưa ra ngoài .
Bước 5.3
Sắp xếp lại .
Bước 6
Để giải phương trình vi phân, để trong đó là số mũ của .
Bước 7
Giải phương trình để tìm .
Bước 8
Lấy đạo hàm của đối với .
Bước 9
Lấy đạo hàm của đối với .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 9.1
Lấy đạo hàm của .
Bước 9.2
Viết lại biểu thức bằng quy tắc số mũ âm .
Bước 9.3
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc thương số, quy tắc nói rằng trong đó .
Bước 9.4
Tìm đạo hàm bằng quy tắc hằng số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 9.4.1
Nhân với .
Bước 9.4.2
là hằng số đối với , đạo hàm của đối với .
Bước 9.4.3
Rút gọn biểu thức.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 9.4.3.1
Nhân với .
Bước 9.4.3.2
Trừ khỏi .
Bước 9.4.3.3
Di chuyển dấu trừ ra phía trước của phân số.
Bước 9.5
Viết lại ở dạng .
Bước 10
Thay cho cho trong phương trình gốc .
Bước 11
Giải phương trình vi phân vừa thay.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1
Viết lại phương trình vi phân ở dạng .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.1
Nhân mỗi số hạng trong với để loại bỏ các phân số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.1.1
Nhân mỗi số hạng trong với .
Bước 11.1.1.2
Rút gọn vế trái.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.1.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.1.2.1.1
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.1.2.1.1.1
Di chuyển dấu âm đầu tiên trong vào tử số.
Bước 11.1.1.2.1.1.2
Đưa ra ngoài .
Bước 11.1.1.2.1.1.3
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 11.1.1.2.1.1.4
Viết lại biểu thức.
Bước 11.1.1.2.1.2
Nhân với .
Bước 11.1.1.2.1.3
Nhân với .
Bước 11.1.1.2.1.4
Nhân với bằng cách cộng các số mũ.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.1.2.1.4.1
Di chuyển .
Bước 11.1.1.2.1.4.2
Sử dụng quy tắc lũy thừa để kết hợp các số mũ.
Bước 11.1.1.2.1.4.3
Trừ khỏi .
Bước 11.1.1.2.1.5
Rút gọn .
Bước 11.1.1.2.1.6
Kết hợp .
Bước 11.1.1.2.1.7
Di chuyển sang phía bên trái của .
Bước 11.1.1.2.1.8
Nhân .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.1.2.1.8.1
Nhân với .
Bước 11.1.1.2.1.8.2
Nhân với .
Bước 11.1.1.3
Rút gọn vế phải.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.1.3.1
Viết lại bằng tính chất giao hoán của phép nhân.
Bước 11.1.1.3.2
Nhân với .
Bước 11.1.1.3.3
Nhân các số mũ trong .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.1.3.3.1
Áp dụng quy tắc lũy thừa và nhân các số mũ với nhau, .
Bước 11.1.1.3.3.2
Nhân với .
Bước 11.1.1.3.4
Nhân với bằng cách cộng các số mũ.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.1.3.4.1
Di chuyển .
Bước 11.1.1.3.4.2
Sử dụng quy tắc lũy thừa để kết hợp các số mũ.
Bước 11.1.1.3.4.3
Trừ khỏi .
Bước 11.1.1.3.5
Rút gọn .
Bước 11.1.2
Đưa ra ngoài .
Bước 11.1.3
Sắp xếp lại .
Bước 11.2
Thừa số tích phân được xác định bằng công thức , trong đó .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.2.1
Lập tích phân.
Bước 11.2.2
Lấy tích phân .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.2.2.1
không đổi đối với , hãy di chuyển ra khỏi tích phân.
Bước 11.2.2.2
Tích phân của đối với .
Bước 11.2.2.3
Rút gọn.
Bước 11.2.3
Loại trừ hằng số tích phân.
Bước 11.2.4
Dùng quy tắc lũy thừa logarit.
Bước 11.2.5
Lũy thừa và logarit là các hàm nghịch đảo.
Bước 11.3
Nhân mỗi số hạng với thừa số tích phân .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.3.1
Nhân từng số hạng với .
Bước 11.3.2
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.3.2.1
Kết hợp .
Bước 11.3.2.2
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.3.2.2.1
Đưa ra ngoài .
Bước 11.3.2.2.2
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 11.3.2.2.3
Viết lại biểu thức.
Bước 11.3.2.3
Viết lại bằng tính chất giao hoán của phép nhân.
Bước 11.3.3
Di chuyển sang phía bên trái của .
Bước 11.4
Viết lại vế trái ở dạng kết quả của phép tính đạo hàm một tích.
Bước 11.5
Lập tích phân ở mỗi vế.
Bước 11.6
Lấy tích phân vế trái.
Bước 11.7
Lấy tích phân vế phải.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.7.1
không đổi đối với , hãy di chuyển ra khỏi tích phân.
Bước 11.7.2
Theo Quy tắc lũy thừa, tích phân của đối với .
Bước 11.7.3
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.7.3.1
Viết lại ở dạng .
Bước 11.7.3.2
Rút gọn.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.7.3.2.1
Kết hợp .
Bước 11.7.3.2.2
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.7.3.2.2.1
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 11.7.3.2.2.2
Viết lại biểu thức.
Bước 11.7.3.2.3
Nhân với .
Bước 11.8
Chia mỗi số hạng trong cho và rút gọn.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.8.1
Chia mỗi số hạng trong cho .
Bước 11.8.2
Rút gọn vế trái.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.8.2.1
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.8.2.1.1
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 11.8.2.1.2
Chia cho .
Bước 11.8.3
Rút gọn vế phải.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.8.3.1
Triệt tiêu thừa số chung của .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.8.3.1.1
Đưa ra ngoài .
Bước 11.8.3.1.2
Triệt tiêu các thừa số chung.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.8.3.1.2.1
Nhân với .
Bước 11.8.3.1.2.2
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 11.8.3.1.2.3
Viết lại biểu thức.
Bước 11.8.3.1.2.4
Chia cho .
Bước 12
Thay bằng .
Bước 13
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của với .
Bước 14
Giải tìm .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 14.1
Lấy logarit tự nhiên của cả hai vế của phương trình để loại bỏ biến khỏi số mũ.
Bước 14.2
Khai triển vế trái.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 14.2.1
Khai triển bằng cách di chuyển ra bên ngoài lôgarit.
Bước 14.2.2
Logarit tự nhiên của .
Bước 14.2.3
Nhân với .