Hier zeigen wir Ihnen Schritt für Schritt ein gelöstes Beispiel für trennbare differentialgleichungen. Diese Lösung wurde automatisch von unserem intelligenten Taschenrechner generiert:
Gruppieren Sie die Terme der Differentialgleichung. Verschieben Sie die Terme der Variablen $y$ auf die linke Seite und die Terme der Variablen $x$ auf die rechte Seite der Gleichung
Wenden Sie die Formel an: $b\cdot dy=dx$$\to \int bdy=\int 1dx$, wobei $b=\frac{1}{1+0.01y^2}$
Lösen Sie das Integral durch Anwendung der Substitution $u^2=\frac{y^2}{100}$. Nehmen Sie dann die Quadratwurzel aus beiden Seiten, vereinfacht ergibt sich
Um nun $dy$ in $du$ umzuschreiben, müssen wir die Ableitung von $u$ finden. Um $du$ zu berechnen, können wir die obige Gleichung ableiten
Isolieren Sie $dy$ in der vorherigen Gleichung
Nachdem alles ersetzt und vereinfacht wurde, ergibt das Integral
Wenden Sie die Formel an: $\int \frac{n}{x^2+b}dx$$=\frac{n}{\sqrt{b}}\arctan\left(\frac{x}{\sqrt{b}}\right)+C$, wobei $b=1$, $x=u$ und $n=1$
Ersetzen Sie $u$ durch den Wert, den wir ihm am Anfang zugewiesen haben: $\frac{y}{10}$
Lösen Sie das Integral $\int \frac{1}{1+0.01y^2}dy$ und setzen Sie das Ergebnis in die Differentialgleichung ein
Wenden Sie die Formel an: $\int cdx$$=cvar+C$, wobei $c=1$
Da das Integral, das wir lösen, ein unbestimmtes Integral ist, müssen wir am Ende der Integration die Integrationskonstante hinzufügen $C$
Lösen Sie das Integral $\int 1dx$ und setzen Sie das Ergebnis in die Differentialgleichung ein
Wenden Sie die Formel an: $ax=b$$\to x=\frac{b}{a}$, wobei $a=10$, $b=x+C_0$ und $x=\arctan\left(\frac{y}{10}\right)$
Wenden Sie die Formel an: $a=b$$\to inverse\left(a,a\right)=inverse\left(a,b\right)$, wobei $a=\arctan\left(\frac{y}{10}\right)$ und $b=\frac{x+C_0}{10}$
Wenden Sie die Formel an: $\tan\left(\arctan\left(\theta \right)\right)$$=\theta $, wobei $x=\frac{y}{10}$
Wenden Sie die Formel an: $\frac{a}{b}=c$$\to a=cb$, wobei $a=y$, $b=10$ und $c=\tan\left(\frac{x+C_0}{10}\right)$
Finden Sie die explizite Lösung der Differentialgleichung. Wir müssen die Variable isolieren $y$
Detaillierte Schritt-für-Schritt-Lösungen für Tausende von Problemen, die jeden Tag wachsen!
Die beliebtesten Probleme, die mit diesem Rechner gelöst wurden: