Cálculo Ejemplos

Resuelve la Ecuación Diferencial y(x^4-y^2)dx+x(x^4+y^2)dy=0
Paso 1
Obtén donde .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1
Diferencia con respecto a .
Paso 1.2
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.3
Diferencia.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.3.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.3.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.3.3
Suma y .
Paso 1.3.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.3.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.3.6
Multiplica por .
Paso 1.4
Eleva a la potencia de .
Paso 1.5
Eleva a la potencia de .
Paso 1.6
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.7
Suma y .
Paso 1.8
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.9
Simplifica mediante la adición de términos.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.9.1
Multiplica por .
Paso 1.9.2
Resta de .
Paso 2
Obtén donde .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1
Diferencia con respecto a .
Paso 2.2
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 2.3
Diferencia.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.3.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.4
Suma y .
Paso 2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 2.5
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.6
Suma y .
Paso 2.7
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.8
Simplifica mediante la adición de términos.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.8.1
Multiplica por .
Paso 2.8.2
Suma y .
Paso 3
Comprueba que .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.1
Sustituye por y para .
Paso 3.2
Como el lado izquierdo no es igual al lado derecho, la ecuación no es una identidad.
no es una identidad.
no es una identidad.
Paso 4
Obtén el factor integrador .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1
Sustituye por .
Paso 4.2
Sustituye por .
Paso 4.3
Sustituye por .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1
Sustituye por .
Paso 4.3.2
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.2.1
Sea . Sustituye por todos los casos de .
Paso 4.3.2.2
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.2.2.1
Factoriza de .
Paso 4.3.2.2.2
Factoriza de .
Paso 4.3.2.2.3
Factoriza de .
Paso 4.3.2.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 4.3.3
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.3.1
Factoriza de .
Paso 4.3.3.2
Factoriza de .
Paso 4.3.3.3
Factoriza de .
Paso 4.3.3.4
Reescribe como .
Paso 4.3.3.5
Cancela el factor común.
Paso 4.3.3.6
Reescribe la expresión.
Paso 4.3.4
Multiplica por .
Paso 4.3.5
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 4.4
Obtén el factor integrador .
Paso 5
Evalúa la integral .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.1
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 5.2
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 5.3
Multiplica por .
Paso 5.4
La integral de con respecto a es .
Paso 5.5
Simplifica.
Paso 5.6
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.6.1
Simplifica al mover dentro del algoritmo.
Paso 5.6.2
Potencia y logaritmo son funciones inversas.
Paso 5.6.3
Elimina el valor absoluto en porque las potenciaciones con potencias pares siempre son positivas.
Paso 5.6.4
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 6
Multiplica ambos lados de por el factor integrador .
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Paso 6.1
Multiplica por .
Paso 6.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 6.3
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 6.4
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.4.1
Mueve .
Paso 6.4.2
Multiplica por .
Toca para ver más pasos...
Paso 6.4.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.4.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 6.4.3
Suma y .
Paso 6.5
Multiplica por .
Paso 6.6
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.6.1
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 6.6.1.1
Factoriza de .
Paso 6.6.1.2
Factoriza de .
Paso 6.6.1.3
Factoriza de .
Paso 6.6.2
Reescribe como .
Paso 6.6.3
Dado que ambos términos son cuadrados perfectos, factoriza con la fórmula de la diferencia de cuadrados, , donde y .
Paso 6.7
Multiplica por .
Paso 6.8
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 6.8.1
Factoriza de .
Paso 6.8.2
Cancela el factor común.
Paso 6.8.3
Reescribe la expresión.
Paso 6.9
Multiplica por .
Paso 7
Establece igual a la integral de .
Paso 8
Integra para obtener .
Toca para ver más pasos...
Paso 8.1
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 8.2
Divide la única integral en varias integrales.
Paso 8.3
Aplica la regla de la constante.
Paso 8.4
Según la regla de la potencia, la integral de con respecto a es .
Paso 8.5
Combina y .
Paso 8.6
Simplifica.
Paso 9
Como la integral de , contendrá una constante de integración, podemos reemplazar con .
Paso 10
Establece .
Paso 11
Obtén .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.1
Diferencia con respecto a .
Paso 11.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 11.3
Evalúa .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.3.1
Combina y .
Paso 11.3.2
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 11.3.3
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 11.3.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 11.3.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 11.3.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 11.3.7
Reescribe como .
Paso 11.3.8
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
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Paso 11.3.8.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 11.3.8.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 11.3.8.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 11.3.9
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 11.3.10
Mueve a la izquierda de .
Paso 11.3.11
Suma y .
Paso 11.3.12
Combina y .
Paso 11.3.13
Combina y .
Paso 11.3.14
Combina y .
Paso 11.3.15
Mueve a la izquierda de .
Paso 11.3.16
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.3.16.1
Cancela el factor común.
Paso 11.3.16.2
Divide por .
Paso 11.3.17
Multiplica los exponentes en .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.3.17.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 11.3.17.2
Multiplica por .
Paso 11.3.18
Multiplica por .
Paso 11.3.19
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 11.3.19.1
Mueve .
Paso 11.3.19.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 11.3.19.3
Resta de .
Paso 11.4
Diferencia con la regla de la función que establece que la derivada de es .
Paso 11.5
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 11.5.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 11.5.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.5.3
Combina los términos.
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Paso 11.5.3.1
Combina y .
Paso 11.5.3.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 11.5.3.3
Combina y .
Paso 11.5.3.4
Combina y .
Paso 11.5.3.5
Mueve a la izquierda de .
Paso 11.5.3.6
Mueve a la izquierda de .
Paso 11.5.3.7
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.5.3.7.1
Cancela el factor común.
Paso 11.5.3.7.2
Divide por .
Paso 11.5.3.8
Multiplica por .
Paso 11.5.3.9
Combina y .
Paso 11.5.3.10
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 11.5.3.11
Multiplica por .
Paso 11.5.3.12
Mueve a la izquierda de .
Paso 11.5.3.13
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.5.3.13.1
Cancela el factor común.
Paso 11.5.3.13.2
Reescribe la expresión.
Paso 11.5.3.14
Resta de .
Paso 11.5.4
Reordena los términos.
Paso 12
Resuelve
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1
Mueve todos los términos que contengan las variables al lado izquierdo de la ecuación
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 12.1.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 12.1.3
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.3.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.1.3.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.3.2.1
Mueve .
Paso 12.1.3.2.2
Multiplica por .
Paso 12.1.3.3
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.3.3.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.1.3.3.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.1.3.3.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.1.3.4
Simplifica y combina los términos similares.
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.3.4.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.3.4.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.3.4.1.1.1
Mueve .
Paso 12.1.3.4.1.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 12.1.3.4.1.1.3
Suma y .
Paso 12.1.3.4.1.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.3.4.1.2.1
Mueve .
Paso 12.1.3.4.1.2.2
Multiplica por .
Paso 12.1.3.4.1.3
Multiplica .
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.3.4.1.3.1
Multiplica por .
Paso 12.1.3.4.1.3.2
Multiplica por .
Paso 12.1.3.4.1.4
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 12.1.3.4.1.5
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.3.4.1.5.1
Mueve .
Paso 12.1.3.4.1.5.2
Multiplica por .
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.3.4.1.5.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 12.1.3.4.1.5.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 12.1.3.4.1.5.3
Suma y .
Paso 12.1.3.4.1.6
Multiplica por .
Paso 12.1.3.4.1.7
Multiplica por .
Paso 12.1.3.4.2
Resta de .
Paso 12.1.3.4.3
Suma y .
Paso 12.1.4
Combina los términos opuestos en .
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.4.1
Suma y .
Paso 12.1.4.2
Suma y .
Paso 12.1.5
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.5.1
Cancela el factor común.
Paso 12.1.5.2
Divide por .
Paso 12.1.6
Combina los términos opuestos en .
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.6.1
Resta de .
Paso 12.1.6.2
Suma y .
Paso 13
Obtén la antiderivada de y obtén .
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1
Integra ambos lados de .
Paso 13.2
Evalúa .
Paso 13.3
La integral de con respecto a es .
Paso 13.4
Suma y .
Paso 14
Sustituye por en .
Paso 15
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 15.1
Combina y .
Paso 15.2
Multiplica por .
Paso 15.3
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 15.3.1
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 15.3.1.1
Factoriza de .
Paso 15.3.1.2
Factoriza de .
Paso 15.3.1.3
Factoriza de .
Paso 15.3.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 15.3.3
Combina y .
Paso 15.3.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 15.3.5
Mueve a la izquierda de .
Paso 15.4
Combina y .
Paso 15.5
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 15.6
Combinar.
Paso 15.7
Multiplica por .