Math Problem Statement
selesaikan soal ini secara detail dan rinci
Solution
Soal ini adalah persamaan diferensial:
Untuk menyelesaikannya, kita akan mengikuti langkah-langkah berikut:
Langkah 1: Bentuk persamaan
Kita bisa menulis ulang persamaan sebagai:
Ini adalah persamaan diferensial biasa (ODE) dengan koefisien yang tergantung pada variabel .
Langkah 2: Bentuk yang lebih sederhana
Persamaan tersebut dapat difaktorkan lebih lanjut:
Ini adalah persamaan diferensial yang dapat kita pisahkan variabelnya.
Langkah 3: Pisahkan variabel
Pisahkan dan ke sisi yang berbeda:
Langkah 4: Integrasi kedua sisi
Sekarang kita integrasikan kedua sisi:
Hasil integrasi:
Di mana adalah konstanta integrasi.
Langkah 5: Sederhanakan solusi
Kita isolasi untuk mendapatkan solusi eksplisit. Pertama, kalikan kedua sisi dengan :
Kemudian eksponensialkan kedua sisi untuk menghilangkan logaritma:
Misalkan , jadi:
Karena kita hanya tertarik pada nilai , kita dapat menulis:
Langkah 6: Solusi akhir
Isolasi :
Jadi, solusi umum dari persamaan diferensial ini adalah:
Kesimpulan:
Solusi untuk persamaan diferensial adalah:
Apakah Anda membutuhkan penjelasan lebih lanjut atau ada pertanyaan terkait langkah-langkah di atas?
Berikut 5 pertanyaan terkait:
- Bagaimana cara menentukan konstanta dalam solusi?
- Apa perbedaan antara solusi umum dan solusi khusus dalam persamaan diferensial?
- Mengapa kita perlu memisahkan variabel dalam langkah 3?
- Apa peran fungsi eksponensial dalam solusi persamaan diferensial ini?
- Bagaimana kita bisa memeriksa apakah solusi sudah benar?
Tip: Saat menyelesaikan persamaan diferensial, sangat membantu untuk memeriksa kondisi awal atau kondisi batas agar dapat menentukan nilai konstanta integrasi.
Ask a new question for Free
By Image
Drop file here or Click Here to upload
Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Differential Equations
Separation of Variables
Integration
Formulas
y' = cos(x)(1 - y)
∫(1/(1 - y)) dy = ∫ cos(x) dx
Theorems
Separation of Variables
Logarithmic Integration
Suitable Grade Level
University level (Advanced Calculus/Differential Equations)
Related Recommendation
General Solution of Differential Equation y' + y * cos(x) = 0
Understanding and Solving y(x) = cos(x) Differential Equation
First-order Differential Equation with Cosine Function
Solving Linear First-Order Differential Equation y' - y/x = x cos x
Solve the Differential Equation \( \cos(x) dx + \left(1 + \frac{2}{y}\right) \sin(x) dy = 0 \) Step-by-Step