Cálculo Ejemplos

Resuelve la Ecuación Diferencial y(x^4-y^2)dx+x(x^4+y^2)dy=0
Paso 1
Escribe el problema como una expresión matemática.
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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.3
Suma y .
Paso 2.3.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.3.6
Multiplica por .
Paso 2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 2.5
Eleva a la potencia de .
Paso 2.6
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.7
Suma y .
Paso 2.8
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.9
Simplifica mediante la adición de términos.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.9.1
Multiplica por .
Paso 2.9.2
Resta de .
Paso 3
Obtén donde .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.1
Diferencia con respecto a .
Paso 3.2
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 3.3
Diferencia.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.3.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 3.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.3.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.3.4
Suma y .
Paso 3.4
Eleva a la potencia de .
Paso 3.5
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 3.6
Suma y .
Paso 3.7
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.8
Simplifica mediante la adición de términos.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.8.1
Multiplica por .
Paso 3.8.2
Suma y .
Paso 4
Comprueba que .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1
Sustituye por y para .
Paso 4.2
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 5
Obtén el factor integrador .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.1
Sustituye por .
Paso 5.2
Sustituye por .
Paso 5.3
Sustituye por .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.3.1
Sustituye por .
Paso 5.3.2
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.3.2.1
Sea . Sustituye por todos los casos de .
Paso 5.3.2.2
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.3.2.2.1
Factoriza de .
Paso 5.3.2.2.2
Factoriza de .
Paso 5.3.2.2.3
Factoriza de .
Paso 5.3.2.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 5.3.3
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.3.3.1
Factoriza de .
Paso 5.3.3.2
Factoriza de .
Paso 5.3.3.3
Factoriza de .
Paso 5.3.3.4
Reescribe como .
Paso 5.3.3.5
Cancela el factor común.
Paso 5.3.3.6
Reescribe la expresión.
Paso 5.3.4
Multiplica por .
Paso 5.3.5
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.4
Obtén el factor integrador .
Paso 6
Evalúa la integral .
Toca para ver más pasos...
Paso 6.1
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 6.2
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 6.3
Multiplica por .
Paso 6.4
La integral de con respecto a es .
Paso 6.5
Simplifica.
Paso 6.6
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.6.1
Simplifica al mover dentro del algoritmo.
Paso 6.6.2
Potencia y logaritmo son funciones inversas.
Paso 6.6.3
Elimina el valor absoluto en porque las potenciaciones con potencias pares siempre son positivas.
Paso 6.6.4
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 7
Multiplica ambos lados de por el factor integrador .
Toca para ver más pasos...
Paso 7.1
Multiplica por .
Paso 7.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 7.3
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 7.4
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 7.4.1
Mueve .
Paso 7.4.2
Multiplica por .
Toca para ver más pasos...
Paso 7.4.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 7.4.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 7.4.3
Suma y .
Paso 7.5
Multiplica por .
Paso 7.6
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 7.6.1
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 7.6.1.1
Factoriza de .
Paso 7.6.1.2
Factoriza de .
Paso 7.6.1.3
Factoriza de .
Paso 7.6.2
Reescribe como .
Paso 7.6.3
Dado que ambos términos son cuadrados perfectos, factoriza con la fórmula de la diferencia de cuadrados, , donde y .
Paso 7.7
Multiplica por .
Paso 7.8
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 7.8.1
Factoriza de .
Paso 7.8.2
Cancela el factor común.
Paso 7.8.3
Reescribe la expresión.
Paso 7.9
Multiplica por .
Paso 8
Establece igual a la integral de .
Paso 9
Integra para obtener .
Toca para ver más pasos...
Paso 9.1
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 9.2
Divide la única integral en varias integrales.
Paso 9.3
Aplica la regla de la constante.
Paso 9.4
Según la regla de la potencia, la integral de con respecto a es .
Paso 9.5
Combina y .
Paso 9.6
Simplifica.
Paso 10
Como la integral de , contendrá una constante de integración, podemos reemplazar con .
Paso 11
Establece .
Paso 12
Obtén .
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1
Diferencia con respecto a .
Paso 12.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 12.3
Evalúa .
Toca para ver más pasos...
Paso 12.3.1
Combina y .
Paso 12.3.2
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 12.3.3
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 12.3.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 12.3.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 12.3.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 12.3.7
Reescribe como .
Paso 12.3.8
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
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Paso 12.3.8.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 12.3.8.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 12.3.8.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 12.3.9
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 12.3.10
Mueve a la izquierda de .
Paso 12.3.11
Suma y .
Paso 12.3.12
Combina y .
Paso 12.3.13
Combina y .
Paso 12.3.14
Combina y .
Paso 12.3.15
Mueve a la izquierda de .
Paso 12.3.16
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 12.3.16.1
Cancela el factor común.
Paso 12.3.16.2
Divide por .
Paso 12.3.17
Multiplica los exponentes en .
Toca para ver más pasos...
Paso 12.3.17.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 12.3.17.2
Multiplica por .
Paso 12.3.18
Multiplica por .
Paso 12.3.19
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 12.3.19.1
Mueve .
Paso 12.3.19.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 12.3.19.3
Resta de .
Paso 12.4
Diferencia con la regla de la función que establece que la derivada de es .
Paso 12.5
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 12.5.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 12.5.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.5.3
Combina los términos.
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Paso 12.5.3.1
Combina y .
Paso 12.5.3.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 12.5.3.3
Combina y .
Paso 12.5.3.4
Combina y .
Paso 12.5.3.5
Mueve a la izquierda de .
Paso 12.5.3.6
Mueve a la izquierda de .
Paso 12.5.3.7
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 12.5.3.7.1
Cancela el factor común.
Paso 12.5.3.7.2
Divide por .
Paso 12.5.3.8
Multiplica por .
Paso 12.5.3.9
Combina y .
Paso 12.5.3.10
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 12.5.3.11
Multiplica por .
Paso 12.5.3.12
Mueve a la izquierda de .
Paso 12.5.3.13
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 12.5.3.13.1
Cancela el factor común.
Paso 12.5.3.13.2
Reescribe la expresión.
Paso 12.5.3.14
Resta de .
Paso 12.5.4
Reordena los términos.
Paso 13
Resuelve
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1
Mueve todos los términos que contengan las variables al lado izquierdo de la ecuación
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 13.1.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 13.1.3
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.3.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 13.1.3.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.3.2.1
Mueve .
Paso 13.1.3.2.2
Multiplica por .
Paso 13.1.3.3
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.3.3.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 13.1.3.3.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 13.1.3.3.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 13.1.3.4
Simplifica y combina los términos similares.
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.3.4.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.3.4.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.3.4.1.1.1
Mueve .
Paso 13.1.3.4.1.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 13.1.3.4.1.1.3
Suma y .
Paso 13.1.3.4.1.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.3.4.1.2.1
Mueve .
Paso 13.1.3.4.1.2.2
Multiplica por .
Paso 13.1.3.4.1.3
Multiplica .
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.3.4.1.3.1
Multiplica por .
Paso 13.1.3.4.1.3.2
Multiplica por .
Paso 13.1.3.4.1.4
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 13.1.3.4.1.5
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.3.4.1.5.1
Mueve .
Paso 13.1.3.4.1.5.2
Multiplica por .
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.3.4.1.5.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 13.1.3.4.1.5.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 13.1.3.4.1.5.3
Suma y .
Paso 13.1.3.4.1.6
Multiplica por .
Paso 13.1.3.4.1.7
Multiplica por .
Paso 13.1.3.4.2
Resta de .
Paso 13.1.3.4.3
Suma y .
Paso 13.1.4
Combina los términos opuestos en .
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.4.1
Suma y .
Paso 13.1.4.2
Suma y .
Paso 13.1.5
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.5.1
Cancela el factor común.
Paso 13.1.5.2
Divide por .
Paso 13.1.6
Combina los términos opuestos en .
Toca para ver más pasos...
Paso 13.1.6.1
Resta de .
Paso 13.1.6.2
Suma y .
Paso 14
Obtén la antiderivada de y obtén .
Toca para ver más pasos...
Paso 14.1
Integra ambos lados de .
Paso 14.2
Evalúa .
Paso 14.3
La integral de con respecto a es .
Paso 14.4
Suma y .
Paso 15
Sustituye por en .
Paso 16
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 16.1
Combina y .
Paso 16.2
Multiplica por .
Paso 16.3
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 16.3.1
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 16.3.1.1
Factoriza de .
Paso 16.3.1.2
Factoriza de .
Paso 16.3.1.3
Factoriza de .
Paso 16.3.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 16.3.3
Combina y .
Paso 16.3.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 16.3.5
Mueve a la izquierda de .
Paso 16.4
Combina y .
Paso 16.5
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 16.6
Combinar.
Paso 16.7
Multiplica por .