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Trennbare Differentialgleichungen Rechner

Mit unserem Trennbare Differentialgleichungen Schritt-für-Schritt-Rechner erhalten Sie detaillierte Lösungen für Ihre mathematischen Probleme. Üben Sie Ihre mathematischen Fähigkeiten und lernen Sie Schritt für Schritt mit unserem Mathe-Löser. Alle unsere Online-Rechner finden Sie hier.

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acot
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sinh
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tanh
coth
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asinh
acosh
atanh
acoth
asech
acsch

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Hier zeigen wir Ihnen Schritt für Schritt ein gelöstes Beispiel für trennbare differentialgleichungen. Diese Lösung wurde automatisch von unserem intelligenten Taschenrechner generiert:

$\frac{dy}{dx}=1+0.01y^2$
2

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

$\frac{1}{1+0.01y^2}dy=dx$
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Wenden Sie die Formel an: $b\cdot dy=dx$$\to \int bdy=\int 1dx$, wobei $b=\frac{1}{1+0.01y^2}$

$\int \frac{1}{1+0.01y^2}dy=\int 1dx$

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

$u=\frac{y}{10}$

Um nun $dy$ in $du$ umzuschreiben, müssen wir die Ableitung von $u$ finden. Um $du$ zu berechnen, können wir die obige Gleichung ableiten

$du=\frac{1}{10}dy$

Isolieren Sie $dy$ in der vorherigen Gleichung

$\frac{du}{\frac{1}{10}}=dy$

Nachdem alles ersetzt und vereinfacht wurde, ergibt das Integral

$10\int \frac{1}{1+u^2}du$

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 $n=1$

$10\arctan\left(u\right)$

Ersetzen Sie $u$ durch den Wert, den wir ihm am Anfang zugewiesen haben: $\frac{y}{10}$

$10\arctan\left(\frac{y}{10}\right)$
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Lösen Sie das Integral $\int \frac{1}{1+0.01y^2}dy$ und setzen Sie das Ergebnis in die Differentialgleichung ein

$10\arctan\left(\frac{y}{10}\right)=\int 1dx$

Wenden Sie die Formel an: $\int cdx$$=cvar+C$, wobei $c=1$

$x$

Da das Integral, das wir lösen, ein unbestimmtes Integral ist, müssen wir am Ende der Integration die Integrationskonstante hinzufügen $C$

$x+C_0$
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Lösen Sie das Integral $\int 1dx$ und setzen Sie das Ergebnis in die Differentialgleichung ein

$10\arctan\left(\frac{y}{10}\right)=x+C_0$

Wenden Sie die Formel an: $ax=b$$\to x=\frac{b}{a}$, wobei $a=10$, $b=x+C_0$ und $x=\arctan\left(\frac{y}{10}\right)$

$\arctan\left(\frac{y}{10}\right)=\frac{x+C_0}{10}$

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 $b=\frac{x+C_0}{10}$

$\tan\left(\arctan\left(\frac{y}{10}\right)\right)=\tan\left(\frac{x+C_0}{10}\right)$

Wenden Sie die Formel an: $\tan\left(\arctan\left(\theta \right)\right)$$=\theta $, wobei $x=\frac{y}{10}$

$\frac{y}{10}=\tan\left(\frac{x+C_0}{10}\right)$

Wenden Sie die Formel an: $\frac{a}{b}=c$$\to a=cb$, wobei $a=y$, $b=10$ und $c=\tan\left(\frac{x+C_0}{10}\right)$

$y=10\tan\left(\frac{x+C_0}{10}\right)$
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Finden Sie die explizite Lösung der Differentialgleichung. Wir müssen die Variable isolieren $y$

$y=10\tan\left(\frac{x+C_0}{10}\right)$

Endgültige Antwort auf das Problem

$y=10\tan\left(\frac{x+C_0}{10}\right)$

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