Математический анализ Примеры

Решите Дифференциальное Уравнение (dy)/(dx)=-y^2x(x^2+2)^4
Этап 1
Разделим переменные.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Умножим обе части на .
Этап 1.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.2.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.2.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 1.2.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.2.3
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.2.4
Перепишем это выражение.
Этап 1.2.3
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 1.2.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.1
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.2.4.1.2
Умножим на .
Этап 1.2.4.2
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.2.4.2.2
Умножим на .
Этап 1.2.4.3
Умножим на .
Этап 1.2.4.4
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.4.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.2.4.4.2
Умножим на .
Этап 1.2.4.5
Возведем в степень .
Этап 1.2.4.6
Умножим на .
Этап 1.2.4.7
Возведем в степень .
Этап 1.2.4.8
Умножим на .
Этап 1.2.4.9
Возведем в степень .
Этап 1.2.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.2.6
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.6.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.6.1.1
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.6.1.1.1
Возведем в степень .
Этап 1.2.6.1.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.2.6.1.2
Добавим и .
Этап 1.2.6.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.2.6.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.2.6.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.2.6.5
Перенесем влево от .
Этап 1.2.7
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.7.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.7.1.1
Перенесем .
Этап 1.2.7.1.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.7.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.2.7.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.2.7.1.3
Добавим и .
Этап 1.2.7.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.7.2.1
Перенесем .
Этап 1.2.7.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.7.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.2.7.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.2.7.2.3
Добавим и .
Этап 1.2.7.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.7.3.1
Перенесем .
Этап 1.2.7.3.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.7.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.2.7.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.2.7.3.3
Добавим и .
Этап 1.2.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.2.9
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.9.1
Умножим на .
Этап 1.2.9.2
Умножим на .
Этап 1.2.9.3
Умножим на .
Этап 1.2.9.4
Умножим на .
Этап 1.3
Перепишем уравнение.
Этап 2
Проинтегрируем обе части.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Зададим интеграл на каждой стороне.
Этап 2.2
Проинтегрируем левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1
Применим основные правила для показателей степени.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1.1
Вынесем из знаменателя, возведя в степень.
Этап 2.2.1.2
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.2.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.2.2
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.2.3
Перепишем в виде .
Этап 2.3
Проинтегрируем правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 2.3.2
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.3.3
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.3.4
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.3.5
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.3.6
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.3.7
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.3.8
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.3.9
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.3.10
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.3.11
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.3.12
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.12.1
Упростим.
Этап 2.3.12.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.12.2.1
Объединим и .
Этап 2.3.12.2.2
Объединим и .
Этап 2.3.12.2.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.12.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.12.2.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.12.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.12.2.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.12.2.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.12.2.3.2.4
Разделим на .
Этап 2.3.13
Изменим порядок членов.
Этап 2.3.14
Изменим порядок членов.
Этап 2.4
Сгруппируем постоянную интегрирования в правой части как .
Этап 3
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Объединим и .
Этап 3.2
Найдем НОК знаменателей членов уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1
Нахождение НОЗ для списка значений — это то же самое, что найти НОК для знаменателей этих значений.
Этап 3.2.2
Так как содержит и числа, и переменные, НОК можно найти в два этапа. Найдем НОК для числовой части , затем найдем НОК для части с переменной .
Этап 3.2.3
НОК — это наименьшее положительное число, на которое все числа делятся без остатка.
1. Перечислим простые множители каждого числа.
2. Применим каждый множитель наибольшее количество раз, которое он встречается в любом из чисел.
Этап 3.2.4
Число не является простым числом, поскольку оно имеет только один положительный делитель ― само число.
Не является простым
Этап 3.2.5
У есть множители: и .
Этап 3.2.6
Число не является простым числом, поскольку оно имеет только один положительный делитель ― само число.
Не является простым
Этап 3.2.7
НОК представляет собой произведение всех простых множителей в максимальной степени, с которой они входят в какой-либо из членов.
Этап 3.2.8
Умножим на .
Этап 3.2.9
Множителем является само значение .
встречается раз.
Этап 3.2.10
НОК представляет собой произведение всех простых множителей в максимальной степени, с которой они входят в какой-либо из членов.
Этап 3.2.11
НОК представляет собой произведение числовой части и переменной части.
Этап 3.3
Каждый член в умножим на , чтобы убрать дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Умножим каждый член на .
Этап 3.3.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.2.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 3.3.2.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.2
Умножим на .
Этап 3.3.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.3.3.1.2
Умножим на .
Этап 3.3.3.1.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.3.3.1.4
Умножим на .
Этап 3.3.3.1.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.3.3.1.6
Умножим на .
Этап 3.3.3.1.7
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.3.3.1.8
Умножим на .
Этап 3.3.3.1.9
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.1.9.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 3.3.3.1.9.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.1.9.3
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.3.1.9.4
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.3.1.10
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.4
Решим уравнение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 3.4.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.2.4
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.2.5
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.2.6
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.2.7
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.2.8
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.2.9
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.2.10
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.2.11
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.3
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 3.4.3.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.3.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.4.3.2.1.2
Разделим на .
Этап 3.4.3.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.3.3.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.4.3.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.3.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.3.3.4
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.3.3.5
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.3.3.6
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.3.3.7
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.3.3.8
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.3.3.9
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.3.3.10
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.3.3.11
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.3.3.12
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.3.3.13
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.3.3.13.1
Перепишем в виде .
Этап 3.4.3.3.13.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.4.3.3.13.3
Умножим на .
Этап 3.4.3.3.13.4
Умножим на .
Этап 4
Упростим постоянную интегрирования.