Cálculo Ejemplos

Resuelve la Ecuación Diferencial (x^2+1)(dy)/(dx)+3xy=6x
Paso 1
Separa las variables.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1
Resuelve
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.1.2
Multiplica por .
Paso 1.1.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 1.1.3
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.3.1
Factoriza de .
Paso 1.1.3.2
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.3.3
Factoriza de .
Paso 1.1.3.4
Factoriza de .
Paso 1.1.4
Divide cada término en por y simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.4.1
Divide cada término en por .
Paso 1.1.4.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.4.2.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.4.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 1.1.4.2.1.2
Divide por .
Paso 1.1.4.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.4.3.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 1.1.4.3.2
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.4.3.2.1
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.4.3.2.1.1
Factoriza de .
Paso 1.1.4.3.2.1.2
Factoriza de .
Paso 1.1.4.3.2.1.3
Factoriza de .
Paso 1.1.4.3.2.2
Reescribe como .
Paso 1.2
Reagrupa los factores.
Paso 1.3
Multiplica ambos lados por .
Paso 1.4
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.4.1
Factoriza de .
Paso 1.4.2
Cancela el factor común.
Paso 1.4.3
Reescribe la expresión.
Paso 1.5
Reescribe la ecuación.
Paso 2
Integra ambos lados.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1
Establece una integral en cada lado.
Paso 2.2
Integra el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.2.1
Sea . Entonces , de modo que . Reescribe mediante y .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.2.1.1
Deja . Obtén .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.2.1.1.1
Reescribe.
Paso 2.2.1.1.2
Divide por .
Paso 2.2.1.2
Reescribe el problema mediante y .
Paso 2.2.2
Divide la fracción en varias fracciones.
Paso 2.2.3
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 2.2.4
La integral de con respecto a es .
Paso 2.2.5
Simplifica.
Paso 2.2.6
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.3
Integra el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.1
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 2.3.2
Sea . Entonces , de modo que . Reescribe mediante y .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.2.1
Deja . Obtén .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.2.1.1
Diferencia .
Paso 2.3.2.1.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.2.1.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.3.2.1.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.2.1.5
Suma y .
Paso 2.3.2.2
Reescribe el problema mediante y .
Paso 2.3.3
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.3.1
Multiplica por .
Paso 2.3.3.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.3.4
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 2.3.5
Combina y .
Paso 2.3.6
La integral de con respecto a es .
Paso 2.3.7
Simplifica.
Paso 2.3.8
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.4
Agrupa la constante de integración en el lado derecho como .
Paso 3
Resuelve
Toca para ver más pasos...
Paso 3.1
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.1.1
Combina y .
Paso 3.2
Mueve todos los términos que contengan un logaritmo al lado izquierdo de la ecuación.
Paso 3.3
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 3.4
Combina y .
Paso 3.5
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 3.6
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.6.1
Reordena la expresión.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.6.1.1
Reordena y .
Paso 3.6.1.2
Mueve .
Paso 3.6.2
Factoriza de .
Paso 3.6.3
Factoriza de .
Paso 3.6.4
Factoriza de .
Paso 3.7
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.8
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.8.1
Simplifica .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.8.1.1
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.8.1.1.1
Simplifica al mover dentro del algoritmo.
Paso 3.8.1.1.2
Elimina el valor absoluto en porque las potenciaciones con potencias pares siempre son positivas.
Paso 3.8.1.1.3
Simplifica al mover dentro del algoritmo.
Paso 3.8.1.1.4
Usa las propiedades de los logaritmos del producto, .
Paso 3.8.1.2
Reescribe como .
Paso 3.8.1.3
Simplifica al mover dentro del algoritmo.
Paso 3.8.1.4
Aplica la regla del producto a .
Paso 3.8.1.5
Multiplica los exponentes en .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.8.1.5.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.8.1.5.2
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.8.1.5.2.1
Cancela el factor común.
Paso 3.8.1.5.2.2
Reescribe la expresión.
Paso 3.8.1.6
Simplifica.
Paso 3.8.1.7
Multiplica los exponentes en .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.8.1.7.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.8.1.7.2
Combina y .
Paso 3.8.1.8
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.9
Divide cada término en por y simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.9.1
Divide cada término en por .
Paso 3.9.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.9.2.1
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 3.9.2.2
Divide por .
Paso 3.9.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.9.3.1
Mueve el negativo del denominador de .
Paso 3.9.3.2
Reescribe como .
Paso 3.10
Para resolver , reescribe la ecuación mediante las propiedades de los logaritmos.
Paso 3.11
Reescribe en formato exponencial mediante la definición de un logaritmo. Si y son números reales positivos y , entonces es equivalente a .
Paso 3.12
Resuelve
Toca para ver más pasos...
Paso 3.12.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 3.12.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 3.12.3
Divide cada término en por y simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.12.3.1
Divide cada término en por .
Paso 3.12.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.12.3.2.1
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 3.12.3.2.2
Cancela el factor común.
Paso 3.12.3.2.3
Divide por .
Paso 3.12.3.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.12.3.3.1
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 3.12.3.3.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 3.12.3.3.3
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.12.3.3.3.1
Multiplica por .
Paso 3.12.3.3.3.2
Multiplica por .
Paso 3.12.3.3.3.3
Multiplica por .
Paso 3.12.3.3.3.4
Multiplica por .
Paso 3.12.3.3.3.5
Multiplica por .
Paso 3.12.3.3.3.6
Multiplica por .
Paso 3.12.3.3.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 3.12.3.3.5
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.12.3.3.5.1
Mueve a la izquierda de .
Paso 3.12.3.3.5.2
Reescribe como .
Paso 3.12.3.3.5.3
Multiplica por .
Paso 3.12.3.3.6
Simplifica con la obtención del factor común.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.12.3.3.6.1
Factoriza de .
Paso 3.12.3.3.6.2
Factoriza de .
Paso 3.12.3.3.6.3
Simplifica la expresión.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.12.3.3.6.3.1
Reescribe como .
Paso 3.12.3.3.6.3.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 4
Simplifica la constante de integración.