Skip to content · ⁨ข้ามไปยังเนื้อหา⁩

Differential Equations · ⁨สมการเชิงอนุพันธ์⁩

AP Calculus AB · Topic 7 · ⁨หัวข้อ 7⁩

Video lesson for this topic · ⁨บทเรียนวิดีโอสำหรับหัวข้อนี้⁩ Open the video page · ⁨เปิดหน้าวิดีโอ⁩
5:24

สมการเชิงอนุพันธ์

สถานการณ์จริงหลายอย่างไม่ได้ถูกอธิบายด้วยสูตร แต่ถูกอธิบายด้วยอัตรา ประชากรเพิ่มเร็วขึ้นเมื่อมีจำนวนมากขึ้น เครื่องดื่มร้อนเย็นลงเร็วขึ้นเมื่อมีความร้อนสูงขึ้น…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨การบรรยายภาษาอังกฤษ · คำบรรยายภาษาอังกฤษ + 中文 ลอยตัวบนภาพ⁩

7.1

Modeling Situations with Differential Equations · ⁨การสร้างแบบจำลองสถานการณ์ด้วยสมการเชิงอนุพันธ์⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

Learning Objective FUN-7.A: Interpret verbal statements of problems as differential equations involving a derivative expression.

  • FUN-7.A.1 Differential equations relate a function of an independent variable and the function's derivatives.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.A: ตีความข้อความปัญหาเป็นสมการเชิงอนุพันธ์ที่มีพจน์อนุพันธ์

  • FUN-7.A.1 สมการเชิงอนุพันธ์เชื่อมโยงฟังก์ชันของตัวแปรอิสระและการอนุพันธ์ของฟังก์ชันนั้นเข้าด้วยกัน

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

A differential equation 微分方程 is an equation that relates a function to its own derivatives. It describes a situation by its rate of change. For example, "the rate of change of a quantity is proportional to its size" becomes

$$\frac{dy}{dt} = ky.$$
Learning to translate a sentence about a rate into a differential equation is the first skill of this unit.

ไทย

สมการเชิงอนุพันธ์ คือสมการที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชันกับอนุพันธ์ของมันเอง มันอธิบายสถานการณ์ผ่าน อัตราการเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น, "อัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาณหนึ่งแปรผันตรงกับขนาดของมัน" จะกลายเป็น

$$\frac{dy}{dt} = ky.$$
การเรียนรู้ที่จะแปลประโยคเกี่ยวกับอัตราให้เป็นสมการเชิงอนุพันธ์คือทักษะแรกในหน่วยนี้

7.2

Verifying Solutions for Differential Equations · ⁨การตรวจสอบคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

Learning Objective FUN-7.B: Verify solutions to differential equations.

  • FUN-7.B.1 Derivatives can be used to verify that a function is a solution to a given differential equation.
  • FUN-7.B.2 There may be infinitely many general solutions to a differential equation.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.B: ตรวจสอบคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์

  • FUN-7.B.1 สามารถใช้การอนุพันธ์เพื่อตรวจสอบว่าฟังก์ชันใดเป็นคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์ที่กำหนดให้
  • FUN-7.B.2 อาจมีคำตอบทั่วไปของสมการเชิงอนุพันธ์เป็นจำนวนนับไม่ถ้วน

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

A solution 解 of a differential equation is a function that makes it true. You can verify a proposed solution by differentiating it and substituting into the equation: if both sides match, it is a solution. Note a differential equation usually has infinitely many solutions – a whole family – differing by a constant.

ไทย

คำตอบ ของสมการเชิงอนุพันธ์คือฟังก์ชันที่ทำให้สมการเป็นจริง คุณสามารถ ตรวจสอบ คำตอบที่เสนอโดยการหาอนุพันธ์แล้วแทนลงในสมการ: ถ้าทั้งสองข้างเท่ากัน ก็เป็นคำตอบ หมายเหตุว่าสมการเชิงอนุพันธ์มักจะมี คำตอบจำนวนนับไม่ถ้วน – ทั้งกลุ่ม – ที่แตกต่างกันด้วยค่าคงที่

7.3

Sketching Slope Fields · ⁨การวาดสนามความชัน⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

Learning Objective FUN-7.C: Estimate solutions to differential equations.

  • FUN-7.C.1 A slope field is a graphical representation of a differential equation on a finite set of points in the plane.
  • FUN-7.C.2 Slope fields provide information about the behavior of solutions to first-order differential equations.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.C: ประมาณคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์

  • FUN-7.C.1 สนามความชันคือภาพกราฟิกของสมการเชิงอนุพันธ์บนเซตจุดจำกัดในระนาบ
  • FUN-7.C.2 สนามความชันให้ข้อมูลเกี่ยวกับพฤติกรรมของคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์อันดับหนึ่ง

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English
Slope fields & solution curves

A slope field 斜率场 draws the differential equation as a grid of short segments: at each point $(x,y)$ the segment has slope $\dfrac{dy}{dx}$ evaluated there. To sketch one, plug several points into the right-hand side and draw a small segment with that slope at each. The picture shows the shape of the solution curves without solving.

Exam skill. A common part gives a portion of a slope field and asks you to sketch the particular solution through a given point – start at the point and follow the segments, staying tangent to them.

ไทย
สนามความชันและเส้นคำตอบ

สนามความชันวาดสมการเชิงอนุพันธ์ด้วยตารางของส่วนสั้นๆ: ที่แต่ละจุด $(x,y)$ ส่วนนั้นมีความชันเท่ากับ $\dfrac{dy}{dx}$ ที่ประเมินไว้แล้วเพื่อวาด field, แทนค่าหลายจุดลงในฝั่งขวาและวาดส่วนสั้นด้วยความชันนั้นที่แต่ละจุด ภาพแสดงรูปร่างของเส้นโซลูชันโดยไม่แก้สมการ

สนามความชันแสดง dy/dx ที่แต่ละจุด; เส้นโค้งคำตอบจะตามส่วนของเส้นตรง
แต่ละส่วนของเส้นตรงสั้นมีความชัน $\dfrac{dy}{dx}$ ที่จุดนั้น; เส้นโค้งคำตอบ threading through, staying tangent to the field.

ทักษะการสอบ ส่วนที่พบบ่อยให้ส่วนหนึ่งของสนามความชันและถามให้วาดคำตอบเฉพาะที่ผ่านจุดที่กำหนด – เริ่มที่จุดและ-following the segments, staying tangent to them.

Explore · ⁨สำรวจ⁩

Read a differential equation as a slope field · ⁨อ่านสมการเชิงอนุพันธ์เป็นสนามความชัน⁩

A slope field draws the slope $dy/dx$ at each point. A solution curve threads through, always tangent to the little segments — you can sketch it by following the flow. · ⁨สนามความชันวาดความชัน $dy/dx$ ที่แต่ละจุด เส้นโซลูชันทะลุผ่าน เสมอสัมผัสกับส่วนย่อยเล็ก ๆ — คุณสามารถวาดโดยติดตามการไหล⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
differential equation/ˌdɪfəˈrenʃl ɪˈkweɪʒn/ สมการเชิงอนุพันธ์
solution/səˈluːʃn/ สารละลาย
slope field/sləʊp fiːld/ สนามความชัน
separation of variables/ˌsepəˈreɪʃn ɒv ˈveərɪəblz/ การแยกตัวแปร
general solution/ˈdʒenərəl səˈluːʃn/ คำตอบทั่วไป
initial condition/ɪˈnɪʃl kənˈdɪʃn/ เงื่อนไขเริ่มต้น
particular solution/pəˈtɪkjʊlə səˈluːʃn/ คำตอบเฉพาะ
domain restrictions/dəˈmeɪn rɪˈstrɪkʃnz/ ข้อจำกัดโดเมน
exponential growth and decay/ˌekspəˈnenʃl ɡrəʊθ ænd dɪˈkeɪ/ การเติบโตและการสลายตัวแบบเอกซ์โพเนนเชียล
7.4

Reasoning Using Slope Fields · ⁨การให้เหตุผลโดยใช้สนามความชัน⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

Learning Objective FUN-7.C: Estimate solutions to differential equations.

  • FUN-7.C.3 Solutions to differential equations are functions or families of functions.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.C: ประมาณคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์

  • FUN-7.C.3 คำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์เป็นฟังก์ชันหรือกลุ่มของฟังก์ชัน

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

Solutions to a differential equation are functions or families of functions. Read a slope field to reason about behavior: where the segments are flat ($\tfrac{dy}{dx}=0$) the solution is momentarily level; where they steepen the solution rises or falls faster; horizontal rows of equal slope suggest the rate depends only on $y$ (or only on $x$).

ไทย

คำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์คือ ฟังก์ชันหรือกลุ่มของฟังก์ชัน อ่านสนามความชันเพื่อให้เหตุผลเกี่ยวกับพฤติกรรม: เมื่อส่วนของเส้นตรงราบเรียบ ($\tfrac{dy}{dx}=0$) คำตอบจะราบเรียบชั่วคราว; เมื่อส่วนของเส้นตรงชันขึ้น คำตอบจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงเร็วขึ้น; แถบแนวนอนของความชันเท่ากันบ่งชี้ว่าอัตราขึ้นอยู่กับเพียง $y$ (หรือเพียง $x$)

7.6

Finding General Solutions Using Separation of Variables · ⁨การหาคำตอบทั่วไปด้วยการแยกตัวแปร⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

Learning Objective FUN-7.D: Determine general solutions to differential equations.

  • FUN-7.D.1 Some differential equations can be solved by separation of variables.
  • FUN-7.D.2 Antidifferentiation can be used to find general solutions to differential equations.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.D: หาคำตอบทั่วไปของสมการเชิงอนุพันธ์

  • FUN-7.D.1 สมการเชิงอนุพันธ์บางชนิดสามารถแก้ได้โดยการแยกตัวแปร
  • FUN-7.D.2 การหาฟังก์ชันหาอนุพันธ์สามารถใช้หาคำตอบทั่วไปของสมการเชิงอนุพันธ์ได้

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

Many exam differential equations are solved by separation of variables 分离变量法. If $\dfrac{dy}{dx}$ factors into a function of $x$ times a function of $y$, move all $y$'s to one side and all $x$'s to the other, then integrate both sides:

$$\frac{dy}{dx}=g(x)h(y)\;\Longrightarrow\;\int \frac{dy}{h(y)} = \int g(x)\,dx.$$
Add the constant of integration once (on the $x$-side). This gives the general solution 通解.

Worked example. Solve $\dfrac{dy}{dx}=xy$ with the initial condition $y(0)=2$. Separate and integrate:

$$\int\frac{dy}{y}=\int x\,dx\;\Rightarrow\;\ln|y|=\frac{x^2}{2}+C\;\Rightarrow\;y=Ae^{x^2/2}.$$
Applying $y(0)=2$ gives $A=2$, so the particular solution is $y=2e^{x^2/2}$.

ไทย

สมการเชิงอนุพันธ์ในข้อสอบจำนวนมากแก้ได้ bằng การแยกตัวแปร หาก $\dfrac{dy}{dx}$ แยกตัวแปรออกเป็นฟังก์ชันของ $x$ คูณกับฟังก์ชันของ $y$, ย้าย $y$ ทั้งหมดไปฝั่งหนึ่งและ $x$ ทั้งหมดไปอีกฝั่ง แล้วอินทิเกรตทั้งสองข้าง:

$$\frac{dy}{dx}=g(x)h(y)\;\Longrightarrow\;\int \frac{dy}{h(y)} = \int g(x)\,dx.$$
เพิ่มค่าคงที่ของการอินทิเกรตครั้งเดียว (ที่ฝั่ง $x$). นี้ให้ คำตอบทั่วไป

ตัวอย่างที่แสดงวิธีทำ. แก้ $\dfrac{dy}{dx}=xy$ พร้อมเงื่อนไขเริ่มต้น $y(0)=2$. แยกตัวแปรและอินทิเกรต:

$$\int\frac{dy}{y}=\int x\,dx\;\Rightarrow\;\ln|y|=\frac{x^2}{2}+C\;\Rightarrow\;y=Ae^{x^2/2}.$$
การแทน $y(0)=2$ จะได้ $A=2$, ดังนั้นโซลูชันเฉพาะคือ $y=2e^{x^2/2}$.

7.7

Finding Particular Solutions Using Initial Conditions and Separation of Variables · ⁨การหาคำตอบเฉพาะโดยใช้เงื่อนไขเริ่มต้นและการแยกตัวแปร⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

Learning Objective FUN-7.E: Determine particular solutions to differential equations.

  • FUN-7.E.1 A general solution may describe infinitely many solutions to a differential equation. There is only one particular solution passing through a given point.
  • FUN-7.E.2 The function $F$ defined by $F(x) = y_0 + \int_a^x f(t)\,dt$ is a particular solution to the differential equation $\dfrac{dy}{dx} = f(x)$, satisfying $F(a) = y_0$.
  • FUN-7.E.3 Solutions to differential equations may be subject to domain restrictions.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.E: หาคำตอบเฉพาะของสมการเชิงอนุพันธ์

  • FUN-7.E.1 คำตอบทั่วไปอาจอธิบายคำตอบนับไม่ถ้วนของสมการเชิงอนุพันธ์ มีเพียงคำตอบเฉพาะเดียวที่ผ่านจุดที่กำหนดเท่านั้น
  • FUN-7.E.2 ฟังก์ชัน $F$ ที่นิยามโดย $F(x) = y_0 + \int_a^x f(t)\,dt$ เป็นคำตอบเฉพาะของสมการเชิงอนุพันธ์ $\dfrac{dy}{dx} = f(x)$ โดยสอดคล้องกับ $F(a) = y_0$
  • FUN-7.E.3 คำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์อาจถูกจำกัดโดยโดเมน

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

An initial condition 初始条件 – a known point $(x_0,y_0)$ – pins down one curve from the family. Substitute it to solve for the constant $C$; the result is the particular solution 特解. There is exactly one solution through a given point. Watch for domain restrictions 定义域限制: keep the branch that contains the initial point (for example, the correct sign of a square root).

ไทย

เงื่อนไขเริ่มต้น – จุดที่ทราบค่า $(x_0,y_0)$ – ช่วยกำหนดเส้นโค้งหนึ่งจากครอบครัวของเส้นโค้งนั้น แทนค่าเพื่อแก้หาคงค่า $C$; ผลลัพธ์ที่ได้คือ คำตอบเฉพาะ มีคำตอบผ่านจุดที่กำหนดให้เพียงคำตอบเดียว ระวัง ข้อจำกัดของโดเมน: เลือกช่วงที่มีจุดเริ่มต้น (เช่นเครื่องหมายของรากที่สองที่ถูกต้อง)

ค่าคงที่สร้างครอบครัวของเส้นโค้ง; เงื่อนไขเริ่มต้นเลือกเส้นโค้งหนึ่ง
ค่าคงที่สร้างครอบครัวของเส้นโค้ง; เงื่อนไขเริ่มต้นเลือกเส้นโค้งหนึ่ง
7.8

Exponential Models with Differential Equations · ⁨โมเดลเอ็กซ์โพเนนเชียลด้วยสมการเชิงอนุพันธ์⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

Learning Objective FUN-7.F: Interpret the meaning of a differential equation and its variables in context.

  • FUN-7.F.1 Specific applications of finding general and particular solutions to differential equations include motion along a line and exponential growth and decay.
  • FUN-7.F.2 The model for exponential growth and decay that arises from the statement "The rate of change of a quantity is proportional to the size of the quantity" is $\dfrac{dy}{dt} = ky$.

Learning Objective FUN-7.G: Determine general and particular solutions for problems involving differential equations in context.

  • FUN-7.G.1 The exponential growth and decay model, $\dfrac{dy}{dt} = ky$, with initial condition $y = y_0$ when $t = 0$, has solutions of the form $y = y_0 e^{kt}$.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.F: ตีความความหมายของสมการเชิงอนุพันธ์และตัวแปรในบริบท

  • FUN-7.F.1 การประยุกต์ใช้การหาคำตอบทั่วไปและคำตอบเฉพาะของสมการเชิงอนุพันธ์รวมถึงการเคลื่อนที่ตามเส้นตรงและการเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลและการสลายตัว
  • FUN-7.F.2 แบบจำลองการเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลและการสลายตัวที่เกิดขึ้นจากข้อความ "อัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาณมีความสัมพันธ์โดยตรงกับขนาดของปริมาณ" คือ $\dfrac{dy}{dt} = ky$

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.G: หาคำตอบทั่วไปและคำตอบเฉพาะสำหรับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสมการเชิงอนุพันธ์ในบริบท

  • FUN-7.G.1 แบบจำลองการเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลและการสลายตัว $\dfrac{dy}{dt} = ky$ โดยมีเงื่อนไขเริ่มต้น $y = y_0$ เมื่อ $t = 0$, มีคำตอบอยู่ในรูป $y = y_0 e^{kt}$

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

The most important model is exponential growth and decay 指数增长与衰减. The equation $\dfrac{dy}{dt}=ky$ (rate proportional to size) has the solution:

$$y = y_0\,e^{kt},$$
where $y_0$ is the value at $t=0$. Here $k>0$ gives growth and $k<0$ gives decay. You can derive this by separation of variables ($\int \tfrac{dy}{y} = \int k\,dt$), and it models processes like population growth, radioactive decay, and Newton's law of cooling. A follow-up part may ask for $\dfrac{d^2y}{dt^2}$: differentiate $\dfrac{dy}{dt}=ky$ again (using $\dfrac{dy}{dt}=ky$) to express it in terms of $y$.

Worked example. A sample decays by $\dfrac{dy}{dt}=-0.10\,y$ (in years) from $y_0=50\ \text{g}$. The solution is $y=50e^{-0.10t}$, so after $10$ years $y=50e^{-1}=18.4\ \text{g}$. Its half-life solves $25=50e^{-0.10t}$, i.e. $e^{-0.10t}=\tfrac12$, giving $t=\dfrac{\ln 2}{0.10}=6.9\ \text{years}$ – independent of the starting amount.

ไทย
E. coli ภายใต้กล้องจุลทรรศน์: สมการเชิงอนุพันธ์จำลองการเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลของประชากร
E. coli ภายใต้กล้องจุลทรรศน์: สมการเชิงอนุพันธ์จำลองการเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลของประชากร

โมเดลที่สำคัญที่สุดคือการ เติบโตและสลายตัวแบบเอ็กซ์โพเนนเชียล สมการ $\dfrac{dy}{dt}=ky$ (อัตราการเปลี่ยนแปลงแปรผันตามขนาด) มีคำตอบคือ:

$$y = y_0\,e^{kt},$$
โดยที่ $y_0$ คือค่าที่ $t=0$ ในที่นี้ $k>0$ แสดงถึงการเติบโต และ $k<0$ แสดงถึงการสลายตัว สามารถพิสูจน์ได้ด้วยการแยกตัวแปร ($\int \tfrac{dy}{y} = \int k\,dt$) และใช้จำลองกระบวนการต่างๆ เช่น การเติบโตของประชากร การสลายตัวของสารกัมมันตรังสี และกฎการทำความเย็นของนิวตัน ส่วนต่ออาจถามถึง $\dfrac{d^2y}{dt^2}$: หาอนุพันธ์ $\dfrac{dy}{dt}=ky$ อีกครั้ง (โดยใช้ $\dfrac{dy}{dt}=ky$) เพื่อเขียนในรูปของ $y$

ตัวอย่างทำพร้อมกัน. ตัวอย่างสลายตัวไป $\dfrac{dy}{dt}=-0.10\,y$ (ปี) จาก $y_0=50\ \text{g}$. โซลูชันคือ $y=50e^{-0.10t}$, ดังนั้นหลังจาก $10$ ปี $y=50e^{-1}=18.4\ \text{g}$. ครึ่งชีวิต ของมันแก้ $25=50e^{-0.10t}$, นั่นคือ $e^{-0.10t}=\tfrac12$, ให้ $t=\dfrac{\ln 2}{0.10}=6.9\ \text{years}$ –上不ขึ้นกับปริมาณเริ่มต้น.

ถ้วยกาแฟที่กำลังเย็นลง: กฎการทำความเย็นของนิวตันเป็นโมเดลสมการเชิงอนุพันธ์คลาสสิก
ถ้วยกาแฟที่กำลังเย็นลง: กฎการทำความเย็นของนิวตันเป็นโมเดลสมการเชิงอนุพันธ์คลาสสิก
Explore · ⁨สำรวจ⁩

An exponential growth/decay model · ⁨โมเดลการเติบโต/การสลายตัวแบบเอกซ์โพเนนเชียล⁩

y = a·e^(bx) + c

The equation $dy/dt=ky$ has exponential solutions: quantity changes at a rate proportional to itself, giving unbounded growth ($k>0$) or decay to zero ($k<0$). · ⁨สมการ $dy/dt=ky$ มี เอกซ์โพเนนเชียล โซลูชัน: ปริมาณเปลี่ยนแปลงด้วยอัตราที่เป็นสัดส่วนกับตัวเอง ให้การเติบโตที่ไม่จำกัด ($k>0$) หรือการสลายตัวสู่ศูนย์ ($k<0$)⁩

7.8

Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

English
  • Solve a separable equation by getting all $y$ on one side and all $x$ on the other, then integrating both sides (add $+C$ once).
  • Use the initial condition to find $C$ (a particular solution).
  • Sketch or read a slope field: the little segments show $\tfrac{dy}{dx}$ at each point, and a solution curve follows them.
  • Recognise exponential models $\tfrac{dy}{dt}=ky\Rightarrow y=Ce^{kt}$ (growth/decay).
  • A differential equation gives the slope — you must integrate to recover the function.
ไทย
  • แก้สมการที่ แยกตัวแปรได้ โดยย้ายทุก $y$ ไปด้านหนึ่ง และทุก $x$ ไปอีกด้าน แล้วอินทิเกรตทั้งสองข้าง (เพิ่ม $+C$ ครั้งเดียว)
  • ใช้เงื่อนไขเริ่มต้นเพื่อหา $C$ (คำตอบเฉพาะ)
  • วาดหรืออ่าน สนามความชัน: เส้นท่อน้อยๆ แสดง $\tfrac{dy}{dx}$ ที่แต่ละจุด และเส้นคำตอบจะลากตามทิศทางเหล่านั้น
  • จำแนก โมเดลเอ็กซ์โพเนนเชียล $\tfrac{dy}{dt}=ky\Rightarrow y=Ce^{kt}$ (การเติบโต/การสลายตัว)
  • สมการเชิงอนุพันธ์ให้ความชัน – คุณต้องอินทิเกรตเพื่อคืนฟังก์ชันกลับ

Interactive lessons on this topic · ⁨บทเรียนเชิงโต้ตอบสำหรับหัวข้อนี้⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨ทำทีละขั้นตอน พร้อมแบบฝึกหัดตรวจสอบผลทันที⁩

Past Papers · ⁨ข้อสอบย้อนหลัง⁩

More topics in AP Calculus AB · ⁨หัวข้อเพิ่มเติมใน AP Calculus AB⁩

Log in or create account · ⁨เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี⁩

IGCSE, A-Level & AP