Giải tích Ví dụ

$(x^{2} + 4) y = 8$

Bước 1

Tính đạo hàm hai vế của phương trình.

$\frac{d}{d x} ((x^{2} + 4) y) = \frac{d}{d x} (8)$

Bước 2

Tính đạo hàm vế trái của phương trình.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc tích số, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ là $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ trong đó $f (x) = x^{2} + 4$ và $g (x) = y$ .

$(x^{2} + 4) \frac{d}{d x} [y] + y \frac{d}{d x} [x^{2} + 4]$

Bước 2.2

Viết lại $\frac{d}{d x} [y]$ ở dạng $y'$ .

$(x^{2} + 4) y' + y \frac{d}{d x} [x^{2} + 4]$

Bước 2.3

Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của $x^{2} + 4$ đối với $x$ là $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [4]$ .

$(x^{2} + 4) y' + y (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [4])$

Bước 2.4

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ là $n x^{n - 1}$ trong đó $n = 2$ .

$(x^{2} + 4) y' + y (2 x + \frac{d}{d x} [4])$

Bước 2.5

Vì $4$ là hằng số đối với $x$ , đạo hàm của $4$ đối với $x$ là $0$ .

$(x^{2} + 4) y' + y (2 x + 0)$

Bước 2.6

Rút gọn biểu thức.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.6.1

Cộng $2 x$ và $0$ .

$(x^{2} + 4) y' + y (2 x)$

Bước 2.6.2

Di chuyển $2$ sang phía bên trái của $y$ .

$(x^{2} + 4) y' + 2 \cdot y x$

Bước 2.7

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.7.1

Áp dụng thuộc tính phân phối.

$x^{2} y' + 4 y' + 2 y x$

Bước 2.7.2

Sắp xếp lại các số hạng.

$x^{2} y' + 2 x y + 4 y'$

Bước 3

Vì $8$ là hằng số đối với $x$ , đạo hàm của $8$ đối với $x$ là $0$ .

$0$

Bước 4

Thiết lập lại phương trình bằng cách đặt vế trái bằng vế phải.

$x^{2} y' + 2 x y + 4 y' = 0$

Bước 5

Giải tìm $y'$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.1

Trừ $2 x y$ khỏi cả hai vế của phương trình.

$x^{2} y' + 4 y' = - 2 x y$

Bước 5.2

Đưa $y'$ ra ngoài $x^{2} y' + 4 y'$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.2.1

Đưa $y'$ ra ngoài $x^{2} y'$ .

$y' x^{2} + 4 y' = - 2 x y$

Bước 5.2.2

Đưa $y'$ ra ngoài $4 y'$ .

$y' x^{2} + y' \cdot 4 = - 2 x y$

Bước 5.2.3

Đưa $y'$ ra ngoài $y' x^{2} + y' \cdot 4$ .

$y' (x^{2} + 4) = - 2 x y$

Bước 5.3

Chia mỗi số hạng trong $y' (x^{2} + 4) = - 2 x y$ cho $x^{2} + 4$ và rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.3.1

Chia mỗi số hạng trong $y' (x^{2} + 4) = - 2 x y$ cho $x^{2} + 4$ .

$\frac{y' (x^{2} + 4)}{x^{2} + 4} = \frac{- 2 x y}{x^{2} + 4}$

Bước 5.3.2

Rút gọn vế trái.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.3.2.1

Triệt tiêu thừa số chung $x^{2} + 4$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.3.2.1.1

Triệt tiêu thừa số chung.

$\frac{y' (x^{2} + 4)}{x^{2} + 4} = \frac{- 2 x y}{x^{2} + 4}$

Bước 5.3.2.1.2

Chia $y'$ cho $1$ .

$y' = \frac{- 2 x y}{x^{2} + 4}$

Bước 5.3.3

Rút gọn vế phải.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.3.3.1

Di chuyển dấu trừ ra phía trước của phân số.

$y' = - \frac{2 x y}{x^{2} + 4}$

Bước 6

Thay thế $y'$ bằng $\frac{d y}{d x}$ .

$\frac{d y}{d x} = - \frac{2 x y}{x^{2} + 4}$