Cálculo Ejemplos

Resuelve la Ecuación Diferencial y(1+cos(xy))dx+x(1+cos(xy))dy=0
Paso 1
Obtén donde .
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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.
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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 1.4
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
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Paso 1.4.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.4.2
La derivada de con respecto a es .
Paso 1.4.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.5
Diferencia.
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Paso 1.5.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.5.3
Multiplica por .
Paso 1.5.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.5.5
Simplifica la expresión.
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Paso 1.5.5.1
Multiplica por .
Paso 1.5.5.2
Reordena los términos.
Paso 2
Obtén donde .
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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.
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Paso 2.3.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.3
Suma y .
Paso 2.4
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
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Paso 2.4.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 2.4.2
La derivada de con respecto a es .
Paso 2.4.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.5
Diferencia.
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Paso 2.5.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.5.3
Multiplica por .
Paso 2.5.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.5.5
Simplifica la expresión.
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Paso 2.5.5.1
Multiplica por .
Paso 2.5.5.2
Reordena los términos.
Paso 3
Comprueba que .
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Paso 3.1
Sustituye por y para .
Paso 3.2
Debido a que se ha demostrado que los dos lados son equivalentes, la ecuación es una identidad.
es una identidad.
es una identidad.
Paso 4
Establece igual a la integral de .
Paso 5
Integra para obtener .
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Paso 5.1
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 5.2
Divide la única integral en varias integrales.
Paso 5.3
Aplica la regla de la constante.
Paso 5.4
Sea . Entonces , de modo que . Reescribe mediante y .
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Paso 5.4.1
Deja . Obtén .
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Paso 5.4.1.1
Diferencia .
Paso 5.4.1.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.4.1.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.4.1.4
Multiplica por .
Paso 5.4.2
Reescribe el problema mediante y .
Paso 5.5
Combina y .
Paso 5.6
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 5.7
La integral de con respecto a es .
Paso 5.8
Simplifica.
Paso 5.9
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 6
Como la integral de , contendrá una constante de integración, podemos reemplazar con .
Paso 7
Establece .
Paso 8
Obtén .
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Paso 8.1
Diferencia con respecto a .
Paso 8.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 8.3
Evalúa .
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Paso 8.3.1
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 8.3.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 8.3.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 8.3.4
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 8.3.5
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
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Paso 8.3.5.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 8.3.5.2
La derivada de con respecto a es .
Paso 8.3.5.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 8.3.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 8.3.7
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 8.3.8
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 8.3.9
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 8.3.10
Multiplica por .
Paso 8.3.11
Multiplica por .
Paso 8.3.12
Suma y .
Paso 8.3.13
Combina y .
Paso 8.3.14
Cancela los factores comunes.
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Paso 8.3.14.1
Factoriza de .
Paso 8.3.14.2
Cancela el factor común.
Paso 8.3.14.3
Reescribe la expresión.
Paso 8.3.15
Multiplica por .
Paso 8.3.16
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 8.3.17
Suma y .
Paso 8.3.18
Suma y .
Paso 8.3.19
Cancela el factor común de .
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Paso 8.3.19.1
Cancela el factor común.
Paso 8.3.19.2
Divide por .
Paso 8.4
Diferencia con la regla de la función que establece que la derivada de es .
Paso 8.5
Reordena los términos.
Paso 9
Resuelve
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Paso 9.1
Resuelve
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Paso 9.1.1
Simplifica el lado derecho.
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Paso 9.1.1.1
Simplifica .
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Paso 9.1.1.1.1
Reescribe.
Paso 9.1.1.1.2
Simplifica mediante la adición de ceros.
Paso 9.1.1.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 9.1.1.1.4
Multiplica por .
Paso 9.1.2
Mueve todos los términos que no contengan al lado derecho de la ecuación.
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Paso 9.1.2.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 9.1.2.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 9.1.2.3
Combina los términos opuestos en .
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Paso 9.1.2.3.1
Resta de .
Paso 9.1.2.3.2
Suma y .
Paso 9.1.2.3.3
Resta de .
Paso 10
Obtén la antiderivada de y obtén .
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Paso 10.1
Integra ambos lados de .
Paso 10.2
Evalúa .
Paso 10.3
La integral de con respecto a es .
Paso 10.4
Suma y .
Paso 11
Sustituye por en .
Paso 12
Simplifica cada término.
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Paso 12.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2
Cancela el factor común de .
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Paso 12.2.1
Cancela el factor común.
Paso 12.2.2
Reescribe la expresión.