Cálculo Ejemplos

$\frac{d y}{d x} = 5 x^{4} y - 4 x^{3} y$

Paso 1

Separa las variables.

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Paso 1.1

Factoriza $x^{3} y$ de $5 x^{4} y - 4 x^{3} y$ .

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Paso 1.1.1

Factoriza $x^{3} y$ de $5 x^{4} y$ .

$\frac{d y}{d x} = x^{3} y (5 x) - 4 x^{3} y$

Paso 1.1.2

Factoriza $x^{3} y$ de $- 4 x^{3} y$ .

$\frac{d y}{d x} = x^{3} y (5 x) + x^{3} y (- 4)$

Paso 1.1.3

Factoriza $x^{3} y$ de $x^{3} y (5 x) + x^{3} y (- 4)$ .

$\frac{d y}{d x} = x^{3} y (5 x - 4)$

Paso 1.2

Multiplica ambos lados por $\frac{1}{y}$ .

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = \frac{1}{y} (x^{3} y (5 x - 4))$

Paso 1.3

Simplifica.

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Paso 1.3.1

Cancela el factor común de $y$ .

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Paso 1.3.1.1

Factoriza $y$ de $x^{3} y (5 x - 4)$ .

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = \frac{1}{y} (y (x^{3} (5 x - 4)))$

Paso 1.3.1.2

Cancela el factor común.

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = \frac{1}{y} (y (x^{3} (5 x - 4)))$

Paso 1.3.1.3

Reescribe la expresión.

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = x^{3} (5 x - 4)$

Paso 1.3.2

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = x^{3} (5 x) + x^{3} \cdot - 4$

Paso 1.3.3

Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = 5 x^{3} x + x^{3} \cdot - 4$

Paso 1.3.4

Mueve $- 4$ a la izquierda de $x^{3}$ .

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = 5 x^{3} x - 4 \cdot x^{3}$

Paso 1.3.5

Multiplica $x^{3}$ por $x$ sumando los exponentes.

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Paso 1.3.5.1

Mueve $x$ .

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = 5 (x \cdot x^{3}) - 4 \cdot x^{3}$

Paso 1.3.5.2

Multiplica $x$ por $x^{3}$ .

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Paso 1.3.5.2.1

Eleva $x$ a la potencia de $1$ .

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = 5 (x^{1} x^{3}) - 4 \cdot x^{3}$

Paso 1.3.5.2.2

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = 5 x^{1 + 3} - 4 \cdot x^{3}$

Paso 1.3.5.3

Suma $1$ y $3$ .

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = 5 x^{4} - 4 \cdot x^{3}$

$\frac{1}{y} \frac{d y}{d x} = 5 x^{4} - 4 x^{3}$

Paso 1.4

Reescribe la ecuación.

$\frac{1}{y} d y = (5 x^{4} - 4 x^{3}) d x$

Paso 2

Integra ambos lados.

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Paso 2.1

Establece una integral en cada lado.

$\int \frac{1}{y} d y = \int 5 x^{4} - 4 x^{3} d x$

Paso 2.2

La integral de $\frac{1}{y}$ con respecto a $y$ es $\ln (| y |)$ .

$\ln (| y |) + C_{1} = \int 5 x^{4} - 4 x^{3} d x$

Paso 2.3

Integra el lado derecho.

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Paso 2.3.1

Divide la única integral en varias integrales.

$\ln (| y |) + C_{1} = \int 5 x^{4} d x + \int - 4 x^{3} d x$

Paso 2.3.2

Dado que $5$ es constante con respecto a $x$ , mueve $5$ fuera de la integral.

$\ln (| y |) + C_{1} = 5 \int x^{4} d x + \int - 4 x^{3} d x$

Paso 2.3.3

Según la regla de la potencia, la integral de $x^{4}$ con respecto a $x$ es $\frac{1}{5} x^{5}$ .

$\ln (| y |) + C_{1} = 5 (\frac{1}{5} x^{5} + C_{2}) + \int - 4 x^{3} d x$

Paso 2.3.4

Dado que $- 4$ es constante con respecto a $x$ , mueve $- 4$ fuera de la integral.

$\ln (| y |) + C_{1} = 5 (\frac{1}{5} x^{5} + C_{2}) - 4 \int x^{3} d x$

Paso 2.3.5

Según la regla de la potencia, la integral de $x^{3}$ con respecto a $x$ es $\frac{1}{4} x^{4}$ .

$\ln (| y |) + C_{1} = 5 (\frac{1}{5} x^{5} + C_{2}) - 4 (\frac{1}{4} x^{4} + C_{3})$

Paso 2.3.6

Simplifica.

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Paso 2.3.6.1

Simplifica.

$\ln (| y |) + C_{1} = 5 (\frac{1}{5}) x^{5} - 4 (\frac{1}{4}) x^{4} + C_{4}$

Paso 2.3.6.2

Simplifica.

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Paso 2.3.6.2.1

Combina $5$ y $\frac{1}{5}$ .

$\ln (| y |) + C_{1} = \frac{5}{5} x^{5} - 4 (\frac{1}{4}) x^{4} + C_{4}$

Paso 2.3.6.2.2

Cancela el factor común de $5$ .

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Paso 2.3.6.2.2.1

Cancela el factor común.

$\ln (| y |) + C_{1} = \frac{5}{5} x^{5} - 4 (\frac{1}{4}) x^{4} + C_{4}$

Paso 2.3.6.2.2.2

Reescribe la expresión.

$\ln (| y |) + C_{1} = 1 x^{5} - 4 (\frac{1}{4}) x^{4} + C_{4}$

Paso 2.3.6.2.3

Multiplica $x^{5}$ por $1$ .

$\ln (| y |) + C_{1} = x^{5} - 4 (\frac{1}{4}) x^{4} + C_{4}$

Paso 2.3.6.2.4

Combina $- 4$ y $\frac{1}{4}$ .

$\ln (| y |) + C_{1} = x^{5} + \frac{- 4}{4} x^{4} + C_{4}$

Paso 2.3.6.2.5

Cancela el factor común de $- 4$ y $4$ .

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Paso 2.3.6.2.5.1

Factoriza $4$ de $- 4$ .

$\ln (| y |) + C_{1} = x^{5} + \frac{4 \cdot - 1}{4} x^{4} + C_{4}$

Paso 2.3.6.2.5.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 2.3.6.2.5.2.1

Factoriza $4$ de $4$ .

$\ln (| y |) + C_{1} = x^{5} + \frac{4 \cdot - 1}{4 (1)} x^{4} + C_{4}$

Paso 2.3.6.2.5.2.2

Cancela el factor común.

$\ln (| y |) + C_{1} = x^{5} + \frac{4 \cdot - 1}{4 \cdot 1} x^{4} + C_{4}$

Paso 2.3.6.2.5.2.3

Reescribe la expresión.

$\ln (| y |) + C_{1} = x^{5} + \frac{- 1}{1} x^{4} + C_{4}$

Paso 2.3.6.2.5.2.4

Divide $- 1$ por $1$ .

$\ln (| y |) + C_{1} = x^{5} - x^{4} + C_{4}$

Paso 2.4

Agrupa la constante de integración en el lado derecho como $C$ .

$\ln (| y |) = x^{5} - x^{4} + C$

Paso 3

Resuelve $y$

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Paso 3.1

Para resolver $y$ , reescribe la ecuación mediante las propiedades de los logaritmos.

$e^{\ln (| y |)} = e^{x^{5} - x^{4} + C}$

Paso 3.2

Reescribe $\ln (| y |) = x^{5} - x^{4} + C$ en formato exponencial mediante la definición de un logaritmo. Si $x$ y $b$ son números reales positivos y $b \neq 1$ , entonces $\log_{b} (x) = y$ es equivalente a $b^{y} = x$ .

$e^{x^{5} - x^{4} + C} = | y |$

Paso 3.3

Resuelve $y$

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Paso 3.3.1

Reescribe la ecuación como $| y | = e^{x^{5} - x^{4} + C}$ .

$| y | = e^{x^{5} - x^{4} + C}$

Paso 3.3.2

Elimina el término de valor absoluto. Esto crea un $\pm$ en el lado derecho de la ecuación debido a $| x | = \pm x$ .

$y = \pm e^{x^{5} - x^{4} + C}$

Paso 4

Agrupa los términos de la constante.

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Paso 4.1

Reescribe $e^{x^{5} - x^{4} + C}$ como $e^{x^{5} - x^{4}} e^{C}$ .

$y = \pm e^{x^{5} - x^{4}} e^{C}$

Paso 4.2

Reordena $e^{x^{5} - x^{4}}$ y $e^{C}$ .

$y = \pm e^{C} e^{x^{5} - x^{4}}$

Paso 4.3

Combina constantes con el signo más o menos.

$y = C e^{x^{5} - x^{4}}$