Cálculo Ejemplos

Resuelve la Ecuación Diferencial x(dy)/(dx)=y-1/y
Paso 1
Separa las variables.
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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
Divide por .
Paso 1.1.3
Simplifica el lado derecho.
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Paso 1.1.3.1
Simplifica cada término.
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Paso 1.1.3.1.1
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 1.1.3.1.2
Multiplica por .
Paso 1.2
Factoriza.
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Paso 1.2.1
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 1.2.2
Multiplica por .
Paso 1.2.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 1.2.4
Simplifica el numerador.
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Paso 1.2.4.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.2.4.2
Eleva a la potencia de .
Paso 1.2.4.3
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.2.4.4
Suma y .
Paso 1.2.4.5
Reescribe como .
Paso 1.2.4.6
Dado que ambos términos son cuadrados perfectos, factoriza con la fórmula de la diferencia de cuadrados, , donde y .
Paso 1.3
Reagrupa los factores.
Paso 1.4
Multiplica ambos lados por .
Paso 1.5
Simplifica.
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Paso 1.5.1
Multiplica por .
Paso 1.5.2
Cancela el factor común de .
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Paso 1.5.2.1
Factoriza de .
Paso 1.5.2.2
Cancela el factor común.
Paso 1.5.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 1.5.3
Cancela el factor común de .
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Paso 1.5.3.1
Cancela el factor común.
Paso 1.5.3.2
Reescribe la expresión.
Paso 1.6
Reescribe la ecuación.
Paso 2
Integra ambos lados.
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Paso 2.1
Establece una integral en cada lado.
Paso 2.2
Integra el lado izquierdo.
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Paso 2.2.1
Sea . Entonces , de modo que . Reescribe mediante y .
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Paso 2.2.1.1
Deja . Obtén .
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Paso 2.2.1.1.1
Diferencia .
Paso 2.2.1.1.2
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 2.2.1.1.3
Diferencia.
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Paso 2.2.1.1.3.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.1.1.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.1.1.3.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.1.1.3.4
Simplifica la expresión.
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Paso 2.2.1.1.3.4.1
Suma y .
Paso 2.2.1.1.3.4.2
Multiplica por .
Paso 2.2.1.1.3.5
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.1.1.3.6
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.1.1.3.7
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.1.1.3.8
Simplifica mediante la adición de términos.
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Paso 2.2.1.1.3.8.1
Suma y .
Paso 2.2.1.1.3.8.2
Multiplica por .
Paso 2.2.1.1.3.8.3
Suma y .
Paso 2.2.1.1.3.8.4
Simplifica mediante la resta de números.
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Paso 2.2.1.1.3.8.4.1
Resta de .
Paso 2.2.1.1.3.8.4.2
Suma y .
Paso 2.2.1.2
Reescribe el problema mediante y .
Paso 2.2.2
Simplifica.
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Paso 2.2.2.1
Multiplica por .
Paso 2.2.2.2
Mueve a la izquierda de .
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
La integral de con respecto a es .
Paso 2.4
Agrupa la constante de integración en el lado derecho como .
Paso 3
Resuelve
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Paso 3.1
Multiplica ambos lados de la ecuación por .
Paso 3.2
Simplifica ambos lados de la ecuación.
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Paso 3.2.1
Simplifica el lado izquierdo.
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Paso 3.2.1.1
Simplifica .
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Paso 3.2.1.1.1
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
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Paso 3.2.1.1.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.2.1.1.1.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.2.1.1.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.2.1.1.2
Simplifica y combina los términos similares.
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Paso 3.2.1.1.2.1
Simplifica cada término.
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Paso 3.2.1.1.2.1.1
Multiplica por .
Paso 3.2.1.1.2.1.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 3.2.1.1.2.1.3
Reescribe como .
Paso 3.2.1.1.2.1.4
Multiplica por .
Paso 3.2.1.1.2.1.5
Multiplica por .
Paso 3.2.1.1.2.2
Suma y .
Paso 3.2.1.1.2.3
Suma y .
Paso 3.2.1.1.3
Combina y .
Paso 3.2.1.1.4
Cancela el factor común de .
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Paso 3.2.1.1.4.1
Cancela el factor común.
Paso 3.2.1.1.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 3.2.2
Simplifica el lado derecho.
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Paso 3.2.2.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.3
Mueve todos los términos que contengan un logaritmo al lado izquierdo de la ecuación.
Paso 3.4
Simplifica el lado izquierdo.
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Paso 3.4.1
Simplifica .
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Paso 3.4.1.1
Simplifica cada término.
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Paso 3.4.1.1.1
Simplifica al mover dentro del algoritmo.
Paso 3.4.1.1.2
Elimina el valor absoluto en porque las potenciaciones con potencias pares siempre son positivas.
Paso 3.4.1.2
Usa la propiedad del cociente de los logaritmos, .
Paso 3.4.1.3
Simplifica el numerador.
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Paso 3.4.1.3.1
Reescribe como .
Paso 3.4.1.3.2
Dado que ambos términos son cuadrados perfectos, factoriza con la fórmula de la diferencia de cuadrados, , donde y .
Paso 3.4.1.3.3
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
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Paso 3.4.1.3.3.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.4.1.3.3.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.4.1.3.3.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.4.1.3.4
Simplifica y combina los términos similares.
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Paso 3.4.1.3.4.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.4.1.3.4.1.1
Multiplica por .
Paso 3.4.1.3.4.1.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 3.4.1.3.4.1.3
Reescribe como .
Paso 3.4.1.3.4.1.4
Multiplica por .
Paso 3.4.1.3.4.1.5
Multiplica por .
Paso 3.4.1.3.4.2
Suma y .
Paso 3.4.1.3.4.3
Suma y .
Paso 3.4.1.3.5
Reescribe como .
Paso 3.4.1.3.6
Dado que ambos términos son cuadrados perfectos, factoriza con la fórmula de la diferencia de cuadrados, , donde y .
Paso 3.5
Para resolver , reescribe la ecuación mediante las propiedades de los logaritmos.
Paso 3.6
Reescribe en formato exponencial mediante la definición de un logaritmo. Si y son números reales positivos y , entonces es equivalente a .
Paso 3.7
Resuelve
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Paso 3.7.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 3.7.2
Multiplica ambos lados por .
Paso 3.7.3
Simplifica.
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Paso 3.7.3.1
Simplifica el lado izquierdo.
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Paso 3.7.3.1.1
Simplifica .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.7.3.1.1.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.7.3.1.1.1.1
Cancela el factor común.
Paso 3.7.3.1.1.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 3.7.3.1.1.2
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Toca para ver más pasos...
Paso 3.7.3.1.1.2.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.7.3.1.1.2.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.7.3.1.1.2.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.7.3.1.1.3
Simplifica y combina los términos similares.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.7.3.1.1.3.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.7.3.1.1.3.1.1
Multiplica por .
Paso 3.7.3.1.1.3.1.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 3.7.3.1.1.3.1.3
Reescribe como .
Paso 3.7.3.1.1.3.1.4
Multiplica por .
Paso 3.7.3.1.1.3.1.5
Multiplica por .
Paso 3.7.3.1.1.3.2
Suma y .
Paso 3.7.3.1.1.3.3
Suma y .
Paso 3.7.3.2
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.7.3.2.1
Reordena los factores en .
Paso 3.7.4
Resuelve
Toca para ver más pasos...
Paso 3.7.4.1
Elimina el término de valor absoluto. Esto crea un en el lado derecho de la ecuación debido a .
Paso 3.7.4.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 3.7.4.3
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 4
Agrupa los términos de la constante.
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Paso 4.1
Simplifica la constante de integración.
Paso 4.2
Combina constantes con el signo más o menos.