Cálculo Ejemplos

Resuelve la Ecuación Diferencial x(t^2-1)dt+(t^3-3t)dx=0
Paso 1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 2
Multiplica ambos lados por .
Paso 3
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.1.1
Factoriza de .
Paso 3.1.2
Cancela el factor común.
Paso 3.1.3
Reescribe la expresión.
Paso 3.2
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 3.3
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.3.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 3.3.2
Factoriza de .
Paso 3.3.3
Cancela el factor común.
Paso 3.3.4
Reescribe la expresión.
Paso 3.4
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.4.1
Factoriza de .
Paso 3.4.2
Factoriza de .
Paso 3.4.3
Factoriza de .
Paso 3.5
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.6
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.7
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.7.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 3.7.2
Factoriza de .
Paso 3.7.3
Cancela el factor común.
Paso 3.7.4
Reescribe la expresión.
Paso 3.8
Combina y .
Paso 3.9
Multiplica .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.9.1
Multiplica por .
Paso 3.9.2
Multiplica por .
Paso 3.10
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.11
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 3.12
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 3.12.1
Multiplica por .
Paso 3.12.2
Reordena los factores de .
Paso 3.13
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 3.14
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.14.1
Reescribe como .
Paso 3.14.2
Reescribe como .
Paso 3.14.3
Reordena y .
Paso 3.14.4
Dado que ambos términos son cuadrados perfectos, factoriza con la fórmula de la diferencia de cuadrados, , donde y .
Paso 4
Integra ambos lados.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1
Establece una integral en cada lado.
Paso 4.2
La integral de con respecto a es .
Paso 4.3
Integra el lado derecho.
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Paso 4.3.1
Escribe la fracción mediante la descomposición en fracciones simples.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1
Descompone la fracción y multiplica por el denominador común.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1.1
Para cada factor del denominador, crea una nueva fracción con el factor como denominador y un valor desconocido como numerador. Dado que el factor es de segundo orden, se requieren términos en el numerador. El número de términos requeridos en el numerador siempre es igual al orden del factor en el denominador.
Paso 4.3.1.1.2
Multiplica cada fracción en la ecuación por el denominador de la expresión original. En este caso, el denominador es .
Paso 4.3.1.1.3
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1.3.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1.3.1.1
Cancela el factor común.
Paso 4.3.1.1.3.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 4.3.1.1.3.2
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1.3.2.1
Cancela el factor común.
Paso 4.3.1.1.3.2.2
Divide por .
Paso 4.3.1.1.4
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1.4.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.3.1.1.4.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.3.1.1.4.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.3.1.1.5
Simplifica y combina los términos similares.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1.5.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1.5.1.1
Multiplica por .
Paso 4.3.1.1.5.1.2
Multiplica por .
Paso 4.3.1.1.5.1.3
Multiplica por .
Paso 4.3.1.1.5.1.4
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 4.3.1.1.5.1.5
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1.5.1.5.1
Mueve .
Paso 4.3.1.1.5.1.5.2
Multiplica por .
Paso 4.3.1.1.5.2
Suma y .
Paso 4.3.1.1.5.3
Suma y .
Paso 4.3.1.1.6
Reordena y .
Paso 4.3.1.1.7
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1.7.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1.7.1.1
Cancela el factor común.
Paso 4.3.1.1.7.1.2
Divide por .
Paso 4.3.1.1.7.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.3.1.1.7.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 4.3.1.1.7.4
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1.7.4.1
Cancela el factor común.
Paso 4.3.1.1.7.4.2
Divide por .
Paso 4.3.1.1.7.5
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.3.1.1.7.6
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.1.7.6.1
Mueve .
Paso 4.3.1.1.7.6.2
Multiplica por .
Paso 4.3.1.1.8
Mueve .
Paso 4.3.1.2
Crea ecuaciones para las variables de fracción simple y úsalas para establecer un sistema de ecuaciones.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.2.1
Crea una ecuación para las variables de fracción simple al igualar los coeficientes de de cada lado de la ecuación. Para que la ecuación sea igual, los coeficientes equivalentes en cada lado de la ecuación deben ser iguales.
Paso 4.3.1.2.2
Crea una ecuación para las variables de fracción simple al igualar los coeficientes de de cada lado de la ecuación. Para que la ecuación sea igual, los coeficientes equivalentes en cada lado de la ecuación deben ser iguales.
Paso 4.3.1.2.3
Crea una ecuación para las variables de fracción simple al igualar los coeficientes de los términos que no contienen . Para que la ecuación sea igual, los coeficientes equivalentes en cada lado de la ecuación deben ser iguales.
Paso 4.3.1.2.4
Establece el sistema de ecuaciones para obtener los coeficientes de las fracciones parciales.
Paso 4.3.1.3
Resuelve el sistema de ecuaciones.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.3.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 4.3.1.3.2
Reemplaza todos los casos de por en cada ecuación.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.3.2.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 4.3.1.3.2.2
Divide cada término en por y simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.3.2.2.1
Divide cada término en por .
Paso 4.3.1.3.2.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.3.2.2.2.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.3.2.2.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 4.3.1.3.2.2.2.1.2
Divide por .
Paso 4.3.1.3.2.2.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.3.2.2.3.1
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 4.3.1.3.3
Reemplaza todos los casos de por en cada ecuación.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.3.3.1
Reemplaza todos los casos de en por .
Paso 4.3.1.3.3.2
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.3.3.2.1
Elimina los paréntesis.
Paso 4.3.1.3.4
Resuelve en .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.3.4.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 4.3.1.3.4.2
Mueve todos los términos que no contengan al lado derecho de la ecuación.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.3.4.2.1
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 4.3.1.3.4.2.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 4.3.1.3.4.2.3
Combina y .
Paso 4.3.1.3.4.2.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 4.3.1.3.4.2.5
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.3.4.2.5.1
Multiplica por .
Paso 4.3.1.3.4.2.5.2
Suma y .
Paso 4.3.1.3.4.2.6
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 4.3.1.3.5
Resuelve el sistema de ecuaciones.
Paso 4.3.1.3.6
Enumera todas las soluciones.
Paso 4.3.1.4
Reemplaza cada uno de los coeficientes de fracción simple en con los valores obtenidos para , y .
Paso 4.3.1.5
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.5.1
Elimina los paréntesis.
Paso 4.3.1.5.2
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.1.5.2.1
Combina y .
Paso 4.3.1.5.2.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 4.3.1.5.2.3
Suma y .
Paso 4.3.1.5.3
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 4.3.1.5.4
Multiplica por .
Paso 4.3.1.5.5
Mueve a la izquierda de .
Paso 4.3.1.5.6
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 4.3.1.5.7
Multiplica por .
Paso 4.3.1.5.8
Mueve a la izquierda de .
Paso 4.3.2
Divide la única integral en varias integrales.
Paso 4.3.3
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 4.3.4
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 4.3.5
La integral de con respecto a es .
Paso 4.3.6
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 4.3.7
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 4.3.8
Sea . Entonces , de modo que . Reescribe mediante y .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.8.1
Deja . Obtén .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.8.1.1
Diferencia .
Paso 4.3.8.1.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.3.8.1.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.3.8.1.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.3.8.1.5
Suma y .
Paso 4.3.8.2
Reescribe el problema mediante y .
Paso 4.3.9
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.9.1
Multiplica por .
Paso 4.3.9.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 4.3.10
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 4.3.11
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.11.1
Multiplica por .
Paso 4.3.11.2
Multiplica por .
Paso 4.3.11.3
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.11.3.1
Factoriza de .
Paso 4.3.11.3.2
Cancela los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.11.3.2.1
Factoriza de .
Paso 4.3.11.3.2.2
Cancela el factor común.
Paso 4.3.11.3.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 4.3.12
La integral de con respecto a es .
Paso 4.3.13
Simplifica.
Paso 4.3.14
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 4.4
Agrupa la constante de integración en el lado derecho como .
Paso 5
Resuelve
Toca para ver más pasos...
Paso 5.1
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.1.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.1.1.1
Combina y .
Paso 5.1.1.2
Combina y .
Paso 5.2
Multiplica cada término en por para eliminar las fracciones.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.2.1
Multiplica cada término en por .
Paso 5.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.2.2.1
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.2.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.2.3.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.2.3.1.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.2.3.1.1.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 5.2.3.1.1.2
Cancela el factor común.
Paso 5.2.3.1.1.3
Reescribe la expresión.
Paso 5.2.3.1.2
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.2.3.1.2.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 5.2.3.1.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.2.3.1.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 5.2.3.1.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.3
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.3.1
Simplifica al mover dentro del algoritmo.
Paso 5.4
Mueve todos los términos que contengan un logaritmo al lado izquierdo de la ecuación.
Paso 5.5
Usa las propiedades de los logaritmos del producto, .
Paso 5.6
Usa las propiedades de los logaritmos del producto, .
Paso 5.7
Para multiplicar valores absolutos, multiplica los términos dentro de cada valor absoluto.
Paso 5.8
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.9
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.9.1
Multiplica por .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.9.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.9.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.9.2
Suma y .
Paso 5.10
Para resolver , reescribe la ecuación mediante las propiedades de los logaritmos.
Paso 5.11
Reescribe en formato exponencial mediante la definición de un logaritmo. Si y son números reales positivos y , entonces es equivalente a .
Paso 5.12
Resuelve
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 5.12.2
Divide cada término en por y simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.2.1
Divide cada término en por .
Paso 5.12.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.2.2.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.2.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.12.2.2.1.2
Divide por .
Paso 5.12.2.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.2.3.1
Simplifica el denominador.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.2.3.1.1
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.2.3.1.1.1
Factoriza de .
Paso 5.12.2.3.1.1.2
Factoriza de .
Paso 5.12.2.3.1.1.3
Factoriza de .
Paso 5.12.2.3.1.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.12.2.3.1.3
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.2.3.1.3.1
Multiplica por .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.2.3.1.3.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.12.2.3.1.3.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.12.2.3.1.3.2
Suma y .
Paso 5.12.2.3.1.4
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.12.2.3.1.5
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.2.3.1.5.1
Factoriza de .
Paso 5.12.2.3.1.5.2
Factoriza de .
Paso 5.12.2.3.1.5.3
Factoriza de .
Paso 5.12.3
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 5.12.4
Simplifica .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.4.1
Reescribe como .
Paso 5.12.4.2
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.4.2.1
Reescribe como .
Paso 5.12.4.2.2
Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales.
Paso 5.12.4.3
Multiplica por .
Paso 5.12.4.4
Combina y simplifica el denominador.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.4.4.1
Multiplica por .
Paso 5.12.4.4.2
Eleva a la potencia de .
Paso 5.12.4.4.3
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.12.4.4.4
Suma y .
Paso 5.12.4.4.5
Reescribe como .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.4.4.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 5.12.4.4.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 5.12.4.4.5.3
Combina y .
Paso 5.12.4.4.5.4
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.4.4.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 5.12.4.4.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.12.4.4.5.5
Simplifica.
Paso 5.12.4.5
Reescribe como .
Paso 5.12.5
Elimina el término de valor absoluto. Esto crea un en el lado derecho de la ecuación debido a .
Paso 5.12.6
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.12.6.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.2.1
Multiplica por .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.12.6.2.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.12.6.2.2
Suma y .
Paso 5.12.6.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.12.6.4
Elimina el valor absoluto en porque las potenciaciones con potencias pares siempre son positivas.
Paso 5.12.6.5
Reescribe como .
Paso 5.12.6.6
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.6.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.12.6.6.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.12.6.6.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.12.6.7
Simplifica y combina los términos similares.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.7.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.7.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.7.1.1.1
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.12.6.7.1.1.2
Suma y .
Paso 5.12.6.7.1.2
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 5.12.6.7.1.3
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.7.1.3.1
Mueve .
Paso 5.12.6.7.1.3.2
Multiplica por .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.7.1.3.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.12.6.7.1.3.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.12.6.7.1.3.3
Suma y .
Paso 5.12.6.7.1.4
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.7.1.4.1
Mueve .
Paso 5.12.6.7.1.4.2
Multiplica por .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.7.1.4.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.12.6.7.1.4.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.12.6.7.1.4.3
Suma y .
Paso 5.12.6.7.1.5
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 5.12.6.7.1.6
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.7.1.6.1
Mueve .
Paso 5.12.6.7.1.6.2
Multiplica por .
Paso 5.12.6.7.1.7
Multiplica por .
Paso 5.12.6.7.2
Resta de .
Paso 5.12.6.8
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.8.1
Factoriza de .
Paso 5.12.6.8.2
Factoriza de .
Paso 5.12.6.8.3
Factoriza de .
Paso 5.12.6.8.4
Factoriza de .
Paso 5.12.6.8.5
Factoriza de .
Paso 5.12.6.9
Reescribe como .
Paso 5.12.6.10
Sea . Sustituye por todos los casos de .
Paso 5.12.6.11
Factoriza con la regla del cuadrado perfecto.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.12.6.11.1
Reescribe como .
Paso 5.12.6.11.2
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 5.12.6.11.3
Reescribe el polinomio.
Paso 5.12.6.11.4
Factoriza con la regla del trinomio cuadrado perfecto , donde y .
Paso 5.12.6.12
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 6
Simplifica la constante de integración.