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Calcolatrice di Equazioni differenziali

Risolvete i vostri problemi di matematica con la nostra calcolatrice Equazioni differenziali passo-passo. Migliorate le vostre abilità matematiche con il nostro ampio elenco di problemi impegnativi. Trova tutte le nostre calcolatrici qui.

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coth
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asinh
acosh
atanh
acoth
asech
acsch

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Qui vi mostriamo un esempio di soluzione passo-passo di equazioni differenziali. Questa soluzione è stata generata automaticamente dalla nostra calcolatrice intelligente:

$\frac{dy}{dx}=\sin\left(5x\right)$
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Raggruppare i termini dell'equazione differenziale. Spostate i termini della variabile $y$ sul lato sinistro e i termini della variabile $x$ sul lato destro dell'uguaglianza.

$dy=\sin\left(5x\right)\cdot dx$
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Applicare la formula: $dy=a\cdot dx$$\to \int 1dy=\int adx$, dove $a=\sin\left(5x\right)$

$\int 1dy=\int \sin\left(5x\right)dx$

Applicare la formula: $\int cdx$$=cvar+C$, dove $c=1$

$y$
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Risolvere l'integrale $\int 1dy$ e sostituire il risultato con l'equazione differenziale

$y=\int \sin\left(5x\right)dx$

Possiamo risolvere l'integrale $\int \sin\left(5x\right)dx$ applicando il metodo dell'integrazione per sostituzione (detto anche U-Substitution). Per prima cosa, dobbiamo identificare una sezione all'interno dell'integrale con una nuova variabile (chiamiamola $u$), che sostituita rende l'integrale più semplice. Vediamo che $5x$ è un buon candidato per la sostituzione. Definiamo la variabile $u$ e assegniamola alla parte prescelta

$u=5x$

Ora, per riscrivere $dx$ in termini di $du$, dobbiamo trovare la derivata di $u$. Dobbiamo calcolare $du$, e lo possiamo fare derivando l'equazione di cui sopra

$du=5dx$

Isolare $dx$ nell'equazione precedente

$dx=\frac{du}{5}$

Sostituendo $u$ e $dx$ nell'integrale e semplificando

$\int \frac{\sin\left(u\right)}{5}du$

Applicare la formula: $\int \frac{x}{c}dx$$=\frac{1}{c}\int xdx$, dove $c=5$ e $x=\sin\left(u\right)$

$\frac{1}{5}\int \sin\left(u\right)du$

Applicare la formula: $\int \sin\left(\theta \right)dx$$=-\cos\left(\theta \right)+C$, dove $x=u$

$-\left(\frac{1}{5}\right)\cos\left(u\right)$

Applicare la formula: $\frac{a}{b}c$$=\frac{ca}{b}$, dove $a=1$, $b=5$, $c=-1$, $a/b=\frac{1}{5}$ e $ca/b=-\left(\frac{1}{5}\right)\cos\left(u\right)$

$-\frac{1}{5}\cos\left(u\right)$

Sostituire $u$ con il valore che gli abbiamo assegnato all'inizio: $5x$

$-\frac{1}{5}\cos\left(5x\right)$

Poiché l'integrale che stiamo risolvendo è un integrale indefinito, quando finiamo di integrare dobbiamo aggiungere la costante di integrazione $C$

$-\frac{1}{5}\cos\left(5x\right)+C_0$
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Risolvere l'integrale $\int \sin\left(5x\right)dx$ e sostituire il risultato con l'equazione differenziale

$y=-\frac{1}{5}\cos\left(5x\right)+C_0$

Risposta finale al problema

$y=-\frac{1}{5}\cos\left(5x\right)+C_0$

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