Cálculo Ejemplos

$y' = y x^{3}$

Paso 1

Reescribe la ecuación diferencial.

$\frac{d y}{d x} = y x^{3}$

Paso 2

Separa las variables.

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Paso 2.1

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

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

Paso 2.2

Cancela el factor común de $y$ .

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Paso 2.2.1

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

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

Paso 2.2.2

Cancela el factor común.

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

Paso 2.2.3

Reescribe la expresión.

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

Paso 2.3

Reescribe la ecuación.

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

Paso 3

Integra ambos lados.

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Paso 3.1

Establece una integral en cada lado.

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

Paso 3.2

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

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

Paso 3.3

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

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

Paso 3.4

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

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

Paso 4

Resuelve $y$

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Paso 4.1

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

$e^{\ln (| y |)} = e^{\frac{1}{4} x^{4} + C}$

Paso 4.2

Reescribe $\ln (| y |) = \frac{1}{4} x^{4} + C$ 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 $b^{y} = x$ .

$e^{\frac{1}{4} x^{4} + C} = | y |$

Paso 4.3

Resuelve $y$

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Paso 4.3.1

Reescribe la ecuación como $| y | = e^{\frac{1}{4} x^{4} + C}$ .

$| y | = e^{\frac{1}{4} x^{4} + C}$

Paso 4.3.2

Combina $\frac{1}{4}$ y $x^{4}$ .

$| y | = e^{\frac{x^{4}}{4} + C}$

Paso 4.3.3

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

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

Paso 5

Agrupa los términos de la constante.

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Paso 5.1

Reescribe $e^{\frac{x^{4}}{4} + C}$ como $e^{\frac{x^{4}}{4}} e^{C}$ .

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

Paso 5.2

Reordena $e^{\frac{x^{4}}{4}}$ y $e^{C}$ .

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

Paso 5.3

Combina constantes con el signo más o menos.

$y = C e^{\frac{x^{4}}{4}}$