Cálculo Ejemplos

$(y^{2} + 1) d x + (x^{2} + 1) d y = 0$

Paso 1

Resta $(y^{2} + 1) d x$ de ambos lados de la ecuación.

$(x^{2} + 1) d y = - (y^{2} + 1) d x$

Paso 2

Multiplica ambos lados por $\frac{1}{(x^{2} + 1) (y^{2} + 1)}$ .

$\frac{1}{(x^{2} + 1) (y^{2} + 1)} (x^{2} + 1) d y = \frac{1}{(x^{2} + 1) (y^{2} + 1)} (- (y^{2} + 1)) d x$

Paso 3

Simplifica.

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Paso 3.1

Cancela el factor común de $x^{2} + 1$ .

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Paso 3.1.1

Cancela el factor común.

$\frac{1}{(x^{2} + 1) (y^{2} + 1)} (x^{2} + 1) d y = \frac{1}{(x^{2} + 1) (y^{2} + 1)} (- (y^{2} + 1)) d x$

Paso 3.1.2

Reescribe la expresión.

$\frac{1}{y^{2} + 1} d y = \frac{1}{(x^{2} + 1) (y^{2} + 1)} (- (y^{2} + 1)) d x$

Paso 3.2

Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.

$\frac{1}{y^{2} + 1} d y = - \frac{1}{(x^{2} + 1) (y^{2} + 1)} (y^{2} + 1) d x$

Paso 3.3

Cancela el factor común de $y^{2} + 1$ .

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Paso 3.3.1

Mueve el signo menos inicial en $- \frac{1}{(x^{2} + 1) (y^{2} + 1)}$ al numerador.

$\frac{1}{y^{2} + 1} d y = \frac{- 1}{(x^{2} + 1) (y^{2} + 1)} (y^{2} + 1) d x$

Paso 3.3.2

Factoriza $y^{2} + 1$ de $(x^{2} + 1) (y^{2} + 1)$ .

$\frac{1}{y^{2} + 1} d y = \frac{- 1}{(y^{2} + 1) (x^{2} + 1)} (y^{2} + 1) d x$

Paso 3.3.3

Cancela el factor común.

$\frac{1}{y^{2} + 1} d y = \frac{- 1}{(y^{2} + 1) (x^{2} + 1)} (y^{2} + 1) d x$

Paso 3.3.4

Reescribe la expresión.

$\frac{1}{y^{2} + 1} d y = \frac{- 1}{x^{2} + 1} d x$

Paso 3.4

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$\frac{1}{y^{2} + 1} d y = - \frac{1}{x^{2} + 1} d x$

Paso 4

Integra ambos lados.

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Paso 4.1

Establece una integral en cada lado.

$\int \frac{1}{y^{2} + 1} d y = \int - \frac{1}{x^{2} + 1} d x$

Paso 4.2

Integra el lado izquierdo.

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Paso 4.2.1

Simplifica la expresión.

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Paso 4.2.1.1

Reordena $y^{2}$ y $1$ .

$\int \frac{1}{1 + y^{2}} d y = \int - \frac{1}{x^{2} + 1} d x$

Paso 4.2.1.2

Reescribe $1$ como $1^{2}$ .

$\int \frac{1}{1^{2} + y^{2}} d y = \int - \frac{1}{x^{2} + 1} d x$

Paso 4.2.2

La integral de $\frac{1}{1^{2} + y^{2}}$ con respecto a $y$ es $\arctan (y) + C_{1}$ .

$\arctan (y) + C_{1} = \int - \frac{1}{x^{2} + 1} d x$

Paso 4.3

Integra el lado derecho.

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Paso 4.3.1

Dado que $- 1$ es constante con respecto a $x$ , mueve $- 1$ fuera de la integral.

$\arctan (y) + C_{1} = - \int \frac{1}{x^{2} + 1} d x$

Paso 4.3.2

Simplifica la expresión.

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Paso 4.3.2.1

Reordena $x^{2}$ y $1$ .

$\arctan (y) + C_{1} = - \int \frac{1}{1 + x^{2}} d x$

Paso 4.3.2.2

Reescribe $1$ como $1^{2}$ .

$\arctan (y) + C_{1} = - \int \frac{1}{1^{2} + x^{2}} d x$

Paso 4.3.3

La integral de $\frac{1}{1^{2} + x^{2}}$ con respecto a $x$ es $\arctan (x) + C_{2}$ .

$\arctan (y) + C_{1} = - (\arctan (x) + C_{2})$

Paso 4.3.4

Simplifica.

$\arctan (y) + C_{1} = - \arctan (x) + C_{2}$

Paso 4.4

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

$\arctan (y) = - \arctan (x) + K$

Paso 5

Resuelve $y$

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Paso 5.1

Reescribe la ecuación como $- \arctan (x) + K = \arctan (y)$ .

$- \arctan (x) + K = \arctan (y)$

Paso 5.2

Resta $K$ de ambos lados de la ecuación.

$- \arctan (x) = \arctan (y) - K$

Paso 5.3

Divide cada término en $- \arctan (x) = \arctan (y) - K$ por $- 1$ y simplifica.

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Paso 5.3.1

Divide cada término en $- \arctan (x) = \arctan (y) - K$ por $- 1$ .

$\frac{- \arctan (x)}{- 1} = \frac{\arctan (y)}{- 1} + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.3.2

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 5.3.2.1

La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.

$\frac{\arctan (x)}{1} = \frac{\arctan (y)}{- 1} + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.3.2.2

Divide $\arctan (x)$ por $1$ .

$\arctan (x) = \frac{\arctan (y)}{- 1} + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.3.3

Simplifica el lado derecho.

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Paso 5.3.3.1

Simplifica cada término.

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Paso 5.3.3.1.1

Mueve el negativo del denominador de $\frac{\arctan (y)}{- 1}$ .

$\arctan (x) = - 1 \cdot \arctan (y) + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.3.3.1.2

Reescribe $- 1 \cdot \arctan (y)$ como $- \arctan (y)$ .

$\arctan (x) = - \arctan (y) + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.3.3.1.3

La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.

$\arctan (x) = - \arctan (y) + \frac{K}{1}$

Paso 5.3.3.1.4

Divide $K$ por $1$ .

$\arctan (x) = - \arctan (y) + K$

Paso 5.4

Calcula la inversa de la arcotangente de ambos lados de la ecuación para extraer $y$ del interior de la arcotangente.

$x = \tan (- \arctan (y) + K)$

Paso 5.5

Reescribe la ecuación como $\tan (- \arctan (y) + K) = x$ .

$\tan (- \arctan (y) + K) = x$

Paso 5.6

Resta la inversa de la tangente de ambos lados de la ecuación para extraer $\arctan (y)$ del interior de la tangente.

$- \arctan (y) + K = \arctan (x)$

Paso 5.7

Resta $K$ de ambos lados de la ecuación.

$- \arctan (y) = \arctan (x) - K$

Paso 5.8

Divide cada término en $- \arctan (y) = \arctan (x) - K$ por $- 1$ y simplifica.

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Paso 5.8.1

Divide cada término en $- \arctan (y) = \arctan (x) - K$ por $- 1$ .

$\frac{- \arctan (y)}{- 1} = \frac{\arctan (x)}{- 1} + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.8.2

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 5.8.2.1

La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.

$\frac{\arctan (y)}{1} = \frac{\arctan (x)}{- 1} + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.8.2.2

Divide $\arctan (y)$ por $1$ .

$\arctan (y) = \frac{\arctan (x)}{- 1} + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.8.3

Simplifica el lado derecho.

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Paso 5.8.3.1

Simplifica cada término.

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Paso 5.8.3.1.1

Mueve el negativo del denominador de $\frac{\arctan (x)}{- 1}$ .

$\arctan (y) = - 1 \cdot \arctan (x) + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.8.3.1.2

Reescribe $- 1 \cdot \arctan (x)$ como $- \arctan (x)$ .

$\arctan (y) = - \arctan (x) + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.8.3.1.3

La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.

$\arctan (y) = - \arctan (x) + \frac{K}{1}$

Paso 5.8.3.1.4

Divide $K$ por $1$ .

$\arctan (y) = - \arctan (x) + K$

Paso 5.9

Calcula la inversa de la arcotangente de ambos lados de la ecuación para extraer $y$ del interior de la arcotangente.

$y = \tan (- \arctan (x) + K)$

Paso 5.10

Como $y$ está en el lado derecho de la ecuación, cambia los lados para que quede en el lado izquierdo de la ecuación.

$\tan (- \arctan (y) + K) = x$

Paso 5.11

Resta la inversa de la tangente de ambos lados de la ecuación para extraer $\arctan (y)$ del interior de la tangente.

$- \arctan (y) + K = \arctan (x)$

Paso 5.12

Resta $K$ de ambos lados de la ecuación.

$- \arctan (y) = \arctan (x) - K$

Paso 5.13

Divide cada término en $- \arctan (y) = \arctan (x) - K$ por $- 1$ y simplifica.

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Paso 5.13.1

Divide cada término en $- \arctan (y) = \arctan (x) - K$ por $- 1$ .

$\frac{- \arctan (y)}{- 1} = \frac{\arctan (x)}{- 1} + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.13.2

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 5.13.2.1

La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.

$\frac{\arctan (y)}{1} = \frac{\arctan (x)}{- 1} + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.13.2.2

Divide $\arctan (y)$ por $1$ .

$\arctan (y) = \frac{\arctan (x)}{- 1} + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.13.3

Simplifica el lado derecho.

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Paso 5.13.3.1

Simplifica cada término.

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Paso 5.13.3.1.1

Mueve el negativo del denominador de $\frac{\arctan (x)}{- 1}$ .

$\arctan (y) = - 1 \cdot \arctan (x) + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.13.3.1.2

Reescribe $- 1 \cdot \arctan (x)$ como $- \arctan (x)$ .

$\arctan (y) = - \arctan (x) + \frac{- K}{- 1}$

Paso 5.13.3.1.3

La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.

$\arctan (y) = - \arctan (x) + \frac{K}{1}$

Paso 5.13.3.1.4

Divide $K$ por $1$ .

$\arctan (y) = - \arctan (x) + K$

Paso 5.14

Calcula la inversa de la arcotangente de ambos lados de la ecuación para extraer $y$ del interior de la arcotangente.

$y = \tan (- \arctan (x) + K)$