Respuesta :

Space

Answer:

[tex]\displaystyle f(t) = \frac{t^5}{5} + 91t - 3ln|t| - \frac{1819}{20}[/tex]

General Formulas and Concepts:

Pre-Algebra

Order of Operations: BPEMDAS

  1. Brackets
  2. Parenthesis
  3. Exponents
  4. Multiplication
  5. Division
  6. Addition
  7. Subtraction
  • Left to Right  

Equality Properties

  • Multiplication Property of Equality
  • Division Property of Equality
  • Addition Property of Equality
  • Subtraction Property of Equality

Algebra I

  • Functions
  • Function Notation

Calculus

Derivatives

Derivative Notation

Antiderivatives - Integrals

Integration Constant C

Integration Rule [Reverse Power Rule]:                                                               [tex]\displaystyle \int {x^n} \, dx = \frac{x^{n + 1}}{n + 1} + C[/tex]

Integration Property [Addition/Subtraction]:                                                       [tex]\displaystyle \int {[f(x) \pm g(x)]} \, dx = \int {f(x)} \, dx \pm \int {g(x)} \, dx[/tex]

Integration Property [Multiplied Constant]:                                                         [tex]\displaystyle \int {cf(x)} \, dx = c \int {f(x)} \, dx[/tex]

Step-by-step explanation:

Step 1: Define

Identify

[tex]\displaystyle f'(t) = t^4 + 91 - \frac{3}{t}[/tex]

[tex]\displaystyle f(1) = \frac{1}{4}[/tex]

Step 2: Integration

Integrate the derivative to find function.

  1. [Derivative] Integrate:                                                                                   [tex]\displaystyle \int {f'(t)} \, dt = \int {t^4 + 91 - \frac{3}{t}} \, dt[/tex]
  2. Simplify:                                                                                                         [tex]\displaystyle f(t) = \int {t^4 + 91 - \frac{3}{t}} \, dt[/tex]
  3. Rewrite [Integration Property - Addition/Subtraction]:                               [tex]\displaystyle f(t) = \int {t^4} \, dt + \int {91} \, dt - \int {\frac{3}{t}} \, dt[/tex]
  4. [1st Integral] Integrate [Integral Rule - Reverse Power Rule]:                     [tex]\displaystyle f(t) = \frac{t^5}{5} + \int {91} \, dt - \int {\frac{3}{t}} \, dt[/tex]
  5. [2nd Integral] Integrate [Integral Rule - Reverse Power Rule]:                   [tex]\displaystyle f(t) = \frac{t^5}{5} + 91t - \int {\frac{3}{t}} \, dt[/tex]
  6. [3rd Integral] Rewrite [Integral Property - Multiplied Constant]:                 [tex]\displaystyle f(t) = \frac{t^5}{5} + 91t - 3\int {\frac{1}{t}} \, dt[/tex]
  7. [3rd Integral] Integrate:                                                                                 [tex]\displaystyle f(t) = \frac{t^5}{5} + 91t - 3ln|t| + C[/tex]

Our general solution is  [tex]\displaystyle f(t) = \frac{t^5}{5} + 91t - 3ln|t| + C[/tex].

Step 3: Find Particular Solution

Find Integration Constant C for function using given condition.

  1. Substitute in condition [Function]:                                                               [tex]\displaystyle f(1) = \frac{1^5}{5} + 91(1) - 3ln|1| + C[/tex]
  2. Substitute in function value:                                                                         [tex]\displaystyle \frac{1}{4} = \frac{1^5}{5} + 91(1) - 3ln|1| + C[/tex]
  3. Evaluate exponents:                                                                                     [tex]\displaystyle \frac{1}{4} = \frac{1}{5} + 91(1) - 3ln|1| + C[/tex]
  4. Evaluate natural log:                                                                                     [tex]\displaystyle \frac{1}{4} = \frac{1}{5} + 91(1) - 3(0) + C[/tex]
  5. Multiply:                                                                                                         [tex]\displaystyle \frac{1}{4} = \frac{1}{5} + 91 - 0 + C[/tex]
  6. Add:                                                                                                               [tex]\displaystyle \frac{1}{4} = \frac{456}{5} - 0 + C[/tex]
  7. Simplify:                                                                                                         [tex]\displaystyle \frac{1}{4} = \frac{456}{5} + C[/tex]
  8. [Subtraction Property of Equality] Isolate C:                                               [tex]\displaystyle -\frac{1819}{20} = C[/tex]
  9. Rewrite:                                                                                                         [tex]\displaystyle C = -\frac{1819}{20}[/tex]
  10. Substitute in C [Function]:                                                                             [tex]\displaystyle f(t) = \frac{t^5}{5} + 91t - 3ln|t| - \frac{1819}{20}[/tex]

∴ Our particular solution to the differential equation is  [tex]\displaystyle f(t) = \frac{t^5}{5} + 91t - 3ln|t| - \frac{1819}{20}[/tex].

Topic: AP Calculus AB/BC (Calculus I/II)

Unit: Integration

Book: College Calculus 10e

RELAXING NOICE
Relax