Cálculo Ejemplos

Resuelve la Ecuación Diferencial 2x^2(dy)/(dx)=x^2+y^2
Paso 1
Reescribe la ecuación diferencial como una función de .
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Paso 1.1
Divide cada término en por y simplifica.
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Paso 1.1.1
Divide cada término en por .
Paso 1.1.2
Simplifica el lado izquierdo.
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Paso 1.1.2.1
Cancela el factor común de .
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Paso 1.1.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 1.1.2.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 1.1.2.2
Cancela el factor común de .
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Paso 1.1.2.2.1
Cancela el factor común.
Paso 1.1.2.2.2
Divide por .
Paso 1.1.3
Simplifica el lado derecho.
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Paso 1.1.3.1
Cancela el factor común de .
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Paso 1.1.3.1.1
Cancela el factor común.
Paso 1.1.3.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 1.2
Factoriza de .
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Paso 1.2.1
Factoriza de .
Paso 1.2.2
Reordena y .
Paso 1.3
Factoriza de .
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Paso 1.3.1
Factoriza de .
Paso 1.3.2
Reordena y .
Paso 2
Sea . Sustituye por .
Paso 3
Resuelve en .
Paso 4
Usa la regla del producto para obtener la derivada de con respecto a .
Paso 5
Sustituye por .
Paso 6
Resuelve la ecuación diferencial sustituida.
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Paso 6.1
Separa las variables.
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Paso 6.1.1
Resuelve
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Paso 6.1.1.1
Simplifica cada término.
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Paso 6.1.1.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
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Paso 6.1.1.1.1.1
Mueve .
Paso 6.1.1.1.1.2
Multiplica por .
Paso 6.1.1.1.2
Combina y .
Paso 6.1.1.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 6.1.1.3
Divide cada término en por y simplifica.
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Paso 6.1.1.3.1
Divide cada término en por .
Paso 6.1.1.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
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Paso 6.1.1.3.2.1
Cancela el factor común de .
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Paso 6.1.1.3.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 6.1.1.3.2.1.2
Divide por .
Paso 6.1.1.3.3
Simplifica el lado derecho.
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Paso 6.1.1.3.3.1
Simplifica cada término.
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Paso 6.1.1.3.3.1.1
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 6.1.1.3.3.1.2
Multiplica por .
Paso 6.1.1.3.3.1.3
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 6.1.1.3.3.1.4
Combinar.
Paso 6.1.1.3.3.1.5
Multiplica por .
Paso 6.1.1.3.3.1.6
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 6.1.2
Factoriza.
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Paso 6.1.2.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 6.1.2.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 6.1.2.3
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
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Paso 6.1.2.3.1
Multiplica por .
Paso 6.1.2.3.2
Reordena los factores de .
Paso 6.1.2.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 6.1.2.5
Simplifica el numerador.
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Paso 6.1.2.5.1
Multiplica por .
Paso 6.1.2.5.2
Reordena los términos.
Paso 6.1.2.5.3
Factoriza con la regla del cuadrado perfecto.
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Paso 6.1.2.5.3.1
Reescribe como .
Paso 6.1.2.5.3.2
Comprueba que el término medio sea dos veces el producto de los números que se elevan al cuadrado en el primer término y el tercer término.
Paso 6.1.2.5.3.3
Reescribe el polinomio.
Paso 6.1.2.5.3.4
Factoriza con la regla del trinomio cuadrado perfecto , donde y .
Paso 6.1.3
Multiplica ambos lados por .
Paso 6.1.4
Simplifica.
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Paso 6.1.4.1
Combinar.
Paso 6.1.4.2
Cancela el factor común de .
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Paso 6.1.4.2.1
Cancela el factor común.
Paso 6.1.4.2.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.1.5
Reescribe la ecuación.
Paso 6.2
Integra ambos lados.
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Paso 6.2.1
Establece una integral en cada lado.
Paso 6.2.2
Integra el lado izquierdo.
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Paso 6.2.2.1
Sea . Entonces . Reescribe mediante y .
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Paso 6.2.2.1.1
Deja . Obtén .
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Paso 6.2.2.1.1.1
Diferencia .
Paso 6.2.2.1.1.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 6.2.2.1.1.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 6.2.2.1.1.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 6.2.2.1.1.5
Suma y .
Paso 6.2.2.1.2
Reescribe el problema mediante y .
Paso 6.2.2.2
Aplica reglas básicas de exponentes.
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Paso 6.2.2.2.1
Mueve fuera del denominador mediante su elevación a la potencia .
Paso 6.2.2.2.2
Multiplica los exponentes en .
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Paso 6.2.2.2.2.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 6.2.2.2.2.2
Multiplica por .
Paso 6.2.2.3
Según la regla de la potencia, la integral de con respecto a es .
Paso 6.2.2.4
Reescribe como .
Paso 6.2.2.5
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 6.2.3
Integra el lado derecho.
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Paso 6.2.3.1
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 6.2.3.2
La integral de con respecto a es .
Paso 6.2.3.3
Simplifica.
Paso 6.2.4
Agrupa la constante de integración en el lado derecho como .
Paso 6.3
Resuelve
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Paso 6.3.1
Simplifica al mover dentro del algoritmo.
Paso 6.3.2
Obtén el mcd de los términos en la ecuación.
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Paso 6.3.2.1
La obtención del mcd de una lista de valores es lo mismo que obtener el MCM de los denominadores de esos valores.
Paso 6.3.2.2
Elimina los paréntesis.
Paso 6.3.2.3
El mínimo común múltiplo (MCM) de una y cualquier expresión es la expresión.
Paso 6.3.3
Multiplica cada término en por para eliminar las fracciones.
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Paso 6.3.3.1
Multiplica cada término en por .
Paso 6.3.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
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Paso 6.3.3.2.1
Cancela el factor común de .
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Paso 6.3.3.2.1.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 6.3.3.2.1.2
Cancela el factor común.
Paso 6.3.3.2.1.3
Reescribe la expresión.
Paso 6.3.3.3
Simplifica el lado derecho.
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Paso 6.3.3.3.1
Simplifica cada término.
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Paso 6.3.3.3.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 6.3.3.3.1.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 6.3.3.3.1.3
Reescribe como .
Paso 6.3.3.3.1.4
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 6.3.3.3.1.5
Mueve a la izquierda de .
Paso 6.3.3.3.1.6
Reescribe como .
Paso 6.3.3.3.2
Reordena los factores en .
Paso 6.3.4
Resuelve la ecuación.
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Paso 6.3.4.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 6.3.4.2
Mueve todos los términos que contengan un logaritmo al lado izquierdo de la ecuación.
Paso 6.3.4.3
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 6.3.4.4
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 6.3.4.5
Factoriza de .
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Paso 6.3.4.5.1
Factoriza de .
Paso 6.3.4.5.2
Factoriza de .
Paso 6.3.4.6
Divide cada término en por y simplifica.
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Paso 6.3.4.6.1
Divide cada término en por .
Paso 6.3.4.6.2
Simplifica el lado izquierdo.
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Paso 6.3.4.6.2.1
Cancela el factor común de .
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Paso 6.3.4.6.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 6.3.4.6.2.1.2
Divide por .
Paso 6.3.4.6.3
Simplifica el lado derecho.
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Paso 6.3.4.6.3.1
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 6.3.4.6.3.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 6.3.4.6.3.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 6.4
Simplifica la constante de integración.
Paso 7
Sustituye por .
Paso 8
Resuelve en .
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Paso 8.1
Multiplica ambos lados por .
Paso 8.2
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 8.2.1
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 8.2.1.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 8.2.1.1.1
Cancela el factor común.
Paso 8.2.1.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 8.2.2
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 8.2.2.1
Simplifica .
Toca para ver más pasos...
Paso 8.2.2.1.1
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 8.2.2.1.1.1
Reordena los términos.
Paso 8.2.2.1.1.2
Cancela el factor común.
Paso 8.2.2.1.1.3
Reescribe la expresión.
Paso 8.2.2.1.2
Multiplica por .