Cálculo Ejemplos

Resuelve la Ecuación Diferencial (dy)/(dx)=12/((2+3x)^2e^(2y)) , y(-2)=0
,
Paso 1
Separa las variables.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1
Reagrupa los factores.
Paso 1.2
Multiplica ambos lados por .
Paso 1.3
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.3.1
Combinar.
Paso 1.3.2
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.3.2.1
Factoriza de .
Paso 1.3.2.2
Cancela el factor común.
Paso 1.3.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 1.3.3
Multiplica por .
Paso 1.4
Reescribe la ecuación.
Paso 2
Integra ambos lados.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1
Establece una integral en cada lado.
Paso 2.2
Integra el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.2.1
Sea . Entonces , de modo que . Reescribe mediante y .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.2.1.1
Deja . Obtén .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.2.1.1.1
Diferencia .
Paso 2.2.1.1.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.1.1.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.1.1.4
Multiplica por .
Paso 2.2.1.2
Reescribe el problema mediante y .
Paso 2.2.2
Combina y .
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
Integra el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.1
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 2.3.2
Sea . Entonces , de modo que . Reescribe mediante y .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.2.1
Deja . Obtén .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.2.1.1
Diferencia .
Paso 2.3.2.1.2
Diferencia.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.2.1.2.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.2.1.2.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.2.1.3
Evalúa .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.2.1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.2.1.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.3.2.1.3.3
Multiplica por .
Paso 2.3.2.1.4
Suma y .
Paso 2.3.2.2
Reescribe el problema mediante y .
Paso 2.3.3
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.3.1
Multiplica por .
Paso 2.3.3.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.3.4
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 2.3.5
Simplifica la expresión.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.5.1
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.5.1.1
Combina y .
Paso 2.3.5.1.2
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.5.1.2.1
Factoriza de .
Paso 2.3.5.1.2.2
Cancela los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.5.1.2.2.1
Factoriza de .
Paso 2.3.5.1.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 2.3.5.1.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 2.3.5.1.2.2.4
Divide por .
Paso 2.3.5.2
Aplica reglas básicas de exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.5.2.1
Mueve fuera del denominador mediante su elevación a la potencia .
Paso 2.3.5.2.2
Multiplica los exponentes en .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.5.2.2.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 2.3.5.2.2.2
Multiplica por .
Paso 2.3.6
Según la regla de la potencia, la integral de con respecto a es .
Paso 2.3.7
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.7.1
Reescribe como .
Paso 2.3.7.2
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.3.7.2.1
Multiplica por .
Paso 2.3.7.2.2
Combina y .
Paso 2.3.7.2.3
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.3.8
Reemplaza todos los casos de con .
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.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.2.1
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.2.1.1
Simplifica .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.2.1.1.1
Combina y .
Paso 3.2.1.1.2
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.2.1.1.2.1
Cancela el factor común.
Paso 3.2.1.1.2.2
Reescribe la expresión.
Paso 3.2.2
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.2.2.1
Simplifica .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.2.2.1.1
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 3.2.2.1.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 3.2.2.1.3
Simplifica el numerador.
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Paso 3.2.2.1.3.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.2.2.1.3.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 3.2.2.1.3.3
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 3.2.2.1.4
Simplifica los términos.
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Paso 3.2.2.1.4.1
Combina y .
Paso 3.2.2.1.4.2
Reescribe como .
Paso 3.2.2.1.4.3
Factoriza de .
Paso 3.2.2.1.4.4
Factoriza de .
Paso 3.2.2.1.4.5
Factoriza de .
Paso 3.2.2.1.4.6
Factoriza de .
Paso 3.2.2.1.4.7
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.3
Resta el logaritmo natural de ambos lados de la ecuación para eliminar la variable del exponente.
Paso 3.4
Expande el lado izquierdo.
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Paso 3.4.1
Expande ; para ello, mueve fuera del logaritmo.
Paso 3.4.2
El logaritmo natural de es .
Paso 3.4.3
Multiplica por .
Paso 3.5
Divide cada término en por y simplifica.
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Paso 3.5.1
Divide cada término en por .
Paso 3.5.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.5.2.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.5.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 3.5.2.1.2
Divide por .
Paso 4
Simplifica la constante de integración.
Paso 5
Usa la condición inicial para obtener el valor de mediante la sustitución de por y de por en .
Paso 6
Resuelve
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Paso 6.1
Establece el numerador igual a cero.
Paso 6.2
Resuelve la ecuación en .
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Paso 6.2.1
Para resolver , reescribe la ecuación mediante las propiedades de los logaritmos.
Paso 6.2.2
Reescribe en formato exponencial mediante la definición de un logaritmo. Si y son números reales positivos y , entonces es equivalente a .
Paso 6.2.3
Resuelve
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Paso 6.2.3.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 6.2.3.2
Divide cada término en por y simplifica.
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Paso 6.2.3.2.1
Divide cada término en por .
Paso 6.2.3.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
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Paso 6.2.3.2.2.1
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
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Paso 6.2.3.2.2.1.1
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 6.2.3.2.2.1.2
Divide por .
Paso 6.2.3.2.2.1.3
Cancela el factor común de y .
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Paso 6.2.3.2.2.1.3.1
Reordena los términos.
Paso 6.2.3.2.2.1.3.2
Cancela los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.3.2.2.1.3.2.1
Factoriza de .
Paso 6.2.3.2.2.1.3.2.2
Factoriza de .
Paso 6.2.3.2.2.1.3.2.3
Factoriza de .
Paso 6.2.3.2.2.1.3.2.4
Cancela el factor común.
Paso 6.2.3.2.2.1.3.2.5
Reescribe la expresión.
Paso 6.2.3.2.2.2
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.3.2.2.2.1
Mueve a la izquierda de .
Paso 6.2.3.2.2.2.2
Resta de .
Paso 6.2.3.2.2.3
Simplifica el denominador.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.3.2.2.3.1
Multiplica por .
Paso 6.2.3.2.2.3.2
Resta de .
Paso 6.2.3.2.2.4
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 6.2.3.2.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.3.2.3.1
Mueve el negativo del denominador de .
Paso 6.2.3.2.3.2
Reescribe como .
Paso 6.2.3.2.3.3
Cualquier valor elevado a es .
Paso 6.2.3.2.3.4
Multiplica por .
Paso 6.2.3.3
Multiplica ambos lados de la ecuación por .
Paso 6.2.3.4
Simplifica ambos lados de la ecuación.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.3.4.1
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.3.4.1.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.3.4.1.1.1
Cancela el factor común.
Paso 6.2.3.4.1.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.2.3.4.2
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.3.4.2.1
Multiplica por .
Paso 7
Sustituye por en y simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 7.1
Sustituye por .
Paso 7.2
Reescribe como .
Paso 7.3
Simplifica al mover dentro del algoritmo.
Paso 7.4
Usa la regla de la potencia para distribuir el exponente.
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Paso 7.4.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 7.4.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 7.4.3
Aplica la regla del producto a .
Paso 7.5
Reescribe como .
Paso 7.6
Evalúa el exponente.
Paso 7.7
Reescribe como .
Paso 7.8
Combina y .