Calcul infinitésimal Exemples

$\frac{d y}{d x} = \frac{x^{2} y^{2}}{x y}$

Étape 1

Séparez les variables.

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Étape 1.1

Regroupez des facteurs.

$\frac{d y}{d x} = \frac{x^{2}}{x} \cdot \frac{y^{2}}{y}$

Étape 1.2

Multipliez les deux côtés par $\frac{y}{y^{2}}$ .

$\frac{y}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{y}{y^{2}} (\frac{x^{2}}{x} \cdot \frac{y^{2}}{y})$

Étape 1.3

Simplifiez

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Étape 1.3.1

Annulez le facteur commun à $y$ et $y^{2}$ .

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Étape 1.3.1.1

Élevez $y$ à la puissance $1$ .

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

Étape 1.3.1.2

Factorisez $y$ à partir de $y^{1}$ .

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

Étape 1.3.1.3

Annulez les facteurs communs.

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Étape 1.3.1.3.1

Factorisez $y$ à partir de $y^{2}$ .

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

Étape 1.3.1.3.2

Annulez le facteur commun.

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

Étape 1.3.1.3.3

Réécrivez l’expression.

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

Étape 1.3.2

Associez.

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

Étape 1.3.3

Associez.

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

Étape 1.3.4

Multipliez $y$ par $y$ en additionnant les exposants.

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Étape 1.3.4.1

Déplacez $y$ .

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

Étape 1.3.4.2

Multipliez $y$ par $y$ .

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

Étape 1.3.5

Multipliez $x^{2} y^{2}$ par $1$ .

$\frac{y}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{x^{2} y^{2}}{y^{2} x}$

Étape 1.3.6

Annulez le facteur commun à $x^{2}$ et $x$ .

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Étape 1.3.6.1

Factorisez $x$ à partir de $x^{2} y^{2}$ .

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

Étape 1.3.6.2

Annulez les facteurs communs.

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Étape 1.3.6.2.1

Factorisez $x$ à partir de $y^{2} x$ .

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

Étape 1.3.6.2.2

Annulez le facteur commun.

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

Étape 1.3.6.2.3

Réécrivez l’expression.

$\frac{y}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{x y^{2}}{y^{2}}$

Étape 1.3.7

Annulez le facteur commun de $y^{2}$ .

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Étape 1.3.7.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{y}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{x y^{2}}{y^{2}}$

Étape 1.3.7.2

Divisez $x$ par $1$ .

$\frac{y}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = x$

Étape 1.4

Réécrivez l’équation.

$\frac{y}{y^{2}} d y = x d x$

Étape 2

Intégrez les deux côtés.

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Étape 2.1

Définissez une intégrale de chaque côté.

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

Étape 2.2

Intégrez le côté gauche.

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Étape 2.2.1

Annulez le facteur commun à $y$ et $y^{2}$ .

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Étape 2.2.1.1

Élevez $y$ à la puissance $1$ .

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

Étape 2.2.1.2

Factorisez $y$ à partir de $y^{1}$ .

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

Étape 2.2.1.3

Annulez les facteurs communs.

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Étape 2.2.1.3.1

Factorisez $y$ à partir de $y^{2}$ .

$\int \frac{y \cdot 1}{y \cdot y} d y = \int x d x$

Étape 2.2.1.3.2

Annulez le facteur commun.

$\int \frac{y \cdot 1}{y \cdot y} d y = \int x d x$

Étape 2.2.1.3.3

Réécrivez l’expression.

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

Étape 2.2.2

L’intégrale de $\frac{1}{y}$ par rapport à $y$ est $\ln (| y |)$ .

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

Étape 2.3

Selon la règle de puissance, l’intégrale de $x$ par rapport à $x$ est $\frac{1}{2} x^{2}$ .

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

Étape 2.4

Regroupez la constante d’intégration du côté droit comme $C$ .

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

Étape 3

Résolvez $y$ .

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Étape 3.1

Pour résoudre $y$ , réécrivez l’équation en utilisant les propriétés des logarithmes.

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

Étape 3.2

Réécrivez $\ln (| y |) = \frac{1}{2} x^{2} + C$ en forme exponentielle en utilisant la définition d’un logarithme. Si $x$ et $b$ sont des nombres réels positifs et $b \neq 1$ , alors $\log_{b} (x) = y$ est équivalent à $b^{y} = x$ .

$e^{\frac{1}{2} x^{2} + C} = | y |$

Étape 3.3

Résolvez $y$ .

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Étape 3.3.1

Réécrivez l’équation comme $| y | = e^{\frac{1}{2} x^{2} + C}$ .

$| y | = e^{\frac{1}{2} x^{2} + C}$

Étape 3.3.2

Associez $\frac{1}{2}$ et $x^{2}$ .

$| y | = e^{\frac{x^{2}}{2} + C}$

Étape 3.3.3

Supprimez le terme en valeur absolue. Cela crée un $\pm$ du côté droit de l’équation car $| x | = \pm x$ .

$y = \pm e^{\frac{x^{2}}{2} + C}$

Étape 4

Regroupez les termes constants.

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Étape 4.1

Réécrivez $e^{\frac{x^{2}}{2} + C}$ comme $e^{\frac{x^{2}}{2}} e^{C}$ .

$y = \pm e^{\frac{x^{2}}{2}} e^{C}$

Étape 4.2

Remettez dans l’ordre $e^{\frac{x^{2}}{2}}$ et $e^{C}$ .

$y = \pm e^{C} e^{\frac{x^{2}}{2}}$

Étape 4.3

Combinez des constantes avec le plus ou le moins.

$y = C e^{\frac{x^{2}}{2}}$