Solusi Persamaan Diferensial Linier Orde Pertama \( y^{\prime}-y=e^{11 x} \)

4
(308 votes)

Persamaan diferensial linier orde pertama adalah salah satu topik yang penting dalam matematika. Dalam artikel ini, kita akan membahas solusi dari persamaan diferensial linier orde pertama dengan bentuk \( y^{\prime}-y=e^{11 x} \). Kita akan melihat bagaimana menyelesaikan persamaan ini dan mendapatkan solusi yang tepat. Persamaan diferensial linier orde pertama memiliki bentuk umum \( y^{\prime}+P(x)y=Q(x) \), di mana \( P(x) \) dan \( Q(x) \) adalah fungsi yang diberikan. Untuk menyelesaikan persamaan ini, kita dapat menggunakan metode faktor integrasi. Dalam kasus persamaan \( y^{\prime}-y=e^{11 x} \), kita dapat mengidentifikasi \( P(x)=-1 \) dan \( Q(x)=e^{11 x} \). Langkah pertama dalam menyelesaikan persamaan ini adalah mencari faktor integrasi. Faktor integrasi diberikan oleh \( e^{\int P(x)dx} \), dalam hal ini \( e^{\int -1dx}=e^{-x} \). Setelah mendapatkan faktor integrasi, kita dapat mengalikan persamaan diferensial dengan faktor integrasi ini. Dalam kasus ini, kita akan mengalikan persamaan dengan \( e^{-x} \). Hasilnya adalah \( e^{-x}y^{\prime}-e^{-x}y=e^{10x} \). Selanjutnya, kita dapat mengintegrasikan kedua sisi persamaan ini. Pada sisi kiri, kita dapat menggunakan aturan rantai untuk mengintegrasikan \( e^{-x}y^{\prime} \), yang menghasilkan \( -e^{-x}y \). Pada sisi kanan, kita dapat mengintegrasikan \( e^{10x} \), yang menghasilkan \( \frac{1}{11}e^{11x} \). Setelah mengintegrasikan kedua sisi, kita dapat menyederhanakan persamaan menjadi \( -e^{-x}y=\frac{1}{11}e^{11x}+C \), di mana \( C \) adalah konstanta integrasi. Langkah terakhir adalah memecahkan persamaan ini untuk \( y \). Dalam kasus ini, kita dapat mengalikan kedua sisi persamaan dengan \( -1 \), sehingga menjadi \( e^{-x}y=-\frac{1}{11}e^{11x}-C \). Kemudian, kita dapat membagi kedua sisi persamaan dengan \( e^{-x} \), sehingga menjadi \( y=-\frac{1}{11}e^{10x}-Ce^{x} \). Jadi, solusi dari persamaan diferensial \( y^{\prime}-y=e^{11 x} \) adalah \( y=-\frac{1}{11}e^{10x}-Ce^{x} \), di mana \( C \) adalah konstanta integrasi. Dalam artikel ini, kita telah membahas solusi dari persamaan diferensial linier orde pertama dengan bentuk \( y^{\prime}-y=e^{11 x} \). Kita telah melihat langkah-langkah untuk menyelesaikan persamaan ini dan mendapatkan solusi yang tepat. Semoga artikel ini bermanfaat dan dapat meningkatkan pemahaman kita tentang persamaan diferensial linier orde pertama.