Cálculo Ejemplos

Resuelve la Ecuación Diferencial (4x^2+2y^2)dx-(xy)dy=0
Paso 1
Obtén donde .
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Paso 1.1
Diferencia con respecto a .
Paso 1.2
Diferencia.
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Paso 1.2.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.3
Evalúa .
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Paso 1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.3.3
Multiplica por .
Paso 1.4
Suma y .
Paso 2
Obtén donde .
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Paso 2.1
Diferencia con respecto a .
Paso 2.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.4
Multiplica por .
Paso 3
Comprueba que .
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Paso 3.1
Sustituye por y para .
Paso 3.2
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 4
Obtén el factor integrador .
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Paso 4.1
Sustituye por .
Paso 4.2
Sustituye por .
Paso 4.3
Sustituye por .
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Paso 4.3.1
Sustituye por .
Paso 4.3.2
Simplifica el numerador.
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Paso 4.3.2.1
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.3.2.1.1
Factoriza de .
Paso 4.3.2.1.2
Factoriza de .
Paso 4.3.2.1.3
Factoriza de .
Paso 4.3.2.2
Multiplica por .
Paso 4.3.2.3
Suma y .
Paso 4.3.3
Cancela el factor común de .
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Paso 4.3.3.1
Cancela el factor común.
Paso 4.3.3.2
Reescribe la expresión.
Paso 4.3.4
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 4.4
Obtén el factor integrador .
Paso 5
Evalúa la integral .
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Paso 5.1
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 5.2
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 5.3
Multiplica por .
Paso 5.4
La integral de con respecto a es .
Paso 5.5
Simplifica.
Paso 5.6
Simplifica cada término.
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Paso 5.6.1
Simplifica al mover dentro del algoritmo.
Paso 5.6.2
Potencia y logaritmo son funciones inversas.
Paso 5.6.3
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 6
Multiplica ambos lados de por el factor integrador .
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Paso 6.1
Multiplica por .
Paso 6.2
Multiplica por .
Paso 6.3
Factoriza de .
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Paso 6.3.1
Factoriza de .
Paso 6.3.2
Factoriza de .
Paso 6.3.3
Factoriza de .
Paso 6.4
Multiplica por .
Paso 6.5
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 6.5.1
Factoriza de .
Paso 6.5.2
Factoriza de .
Paso 6.5.3
Cancela el factor común.
Paso 6.5.4
Reescribe la expresión.
Paso 6.6
Combina y .
Paso 7
Establece igual a la integral de .
Paso 8
Integra para obtener .
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Paso 8.1
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 8.2
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 8.3
Elimina los paréntesis.
Paso 8.4
Según la regla de la potencia, la integral de con respecto a es .
Paso 8.5
Simplifica la respuesta.
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Paso 8.5.1
Reescribe como .
Paso 8.5.2
Simplifica.
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Paso 8.5.2.1
Multiplica por .
Paso 8.5.2.2
Combina y .
Paso 9
Como la integral de , contendrá una constante de integración, podemos reemplazar con .
Paso 10
Establece .
Paso 11
Obtén .
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Paso 11.1
Diferencia con respecto a .
Paso 11.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 11.3
Evalúa .
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Paso 11.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 11.3.2
Reescribe como .
Paso 11.3.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
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Paso 11.3.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 11.3.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 11.3.3.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 11.3.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 11.3.5
Multiplica los exponentes en .
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Paso 11.3.5.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 11.3.5.2
Multiplica por .
Paso 11.3.6
Multiplica por .
Paso 11.3.7
Multiplica por sumando los exponentes.
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Paso 11.3.7.1
Mueve .
Paso 11.3.7.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 11.3.7.3
Resta de .
Paso 11.3.8
Multiplica por .
Paso 11.3.9
Combina y .
Paso 11.3.10
Combina y .
Paso 11.3.11
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 11.3.12
Cancela el factor común de y .
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Paso 11.3.12.1
Factoriza de .
Paso 11.3.12.2
Cancela los factores comunes.
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Paso 11.3.12.2.1
Factoriza de .
Paso 11.3.12.2.2
Cancela el factor común.
Paso 11.3.12.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 11.4
Diferencia con la regla de la función que establece que la derivada de es .
Paso 11.5
Reordena los términos.
Paso 12
Resuelve
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Paso 12.1
Resuelve
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.1
Mueve todos los términos que contengan las variables al lado izquierdo de la ecuación
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Paso 12.1.1.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 12.1.1.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 12.1.1.3
Simplifica cada término.
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Paso 12.1.1.3.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.1.1.3.2
Multiplica por .
Paso 12.1.1.4
Combina los términos opuestos en .
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Paso 12.1.1.4.1
Resta de .
Paso 12.1.1.4.2
Suma y .
Paso 12.1.1.5
Simplifica cada término.
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Paso 12.1.1.5.1
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 12.1.1.5.1.1
Factoriza de .
Paso 12.1.1.5.1.2
Cancela los factores comunes.
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Paso 12.1.1.5.1.2.1
Factoriza de .
Paso 12.1.1.5.1.2.2
Cancela el factor común.
Paso 12.1.1.5.1.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 12.1.1.5.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 12.1.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 13
Obtén la antiderivada de y obtén .
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Paso 13.1
Integra ambos lados de .
Paso 13.2
Evalúa .
Paso 13.3
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 13.4
Mueve fuera del denominador mediante su elevación a la potencia .
Paso 13.5
Multiplica los exponentes en .
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Paso 13.5.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 13.5.2
Multiplica por .
Paso 13.6
Según la regla de la potencia, la integral de con respecto a es .
Paso 13.7
Simplifica la respuesta.
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Paso 13.7.1
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 13.7.1.1
Combina y .
Paso 13.7.1.2
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 13.7.2
Simplifica.
Paso 13.7.3
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 13.7.3.1
Multiplica por .
Paso 13.7.3.2
Combina y .
Paso 13.7.3.3
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 13.7.3.3.1
Factoriza de .
Paso 13.7.3.3.2
Cancela los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 13.7.3.3.2.1
Factoriza de .
Paso 13.7.3.3.2.2
Cancela el factor común.
Paso 13.7.3.3.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 13.7.3.4
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 14
Sustituye por en .