Calcul infinitésimal Exemples

$(x + 1) d x + (y - 3) d y = 0$

Étape 1

Soustrayez $(x + 1) d x$ des deux côtés de l’équation.

$(y - 3) d y = - (x + 1) d x$

Étape 2

Intégrez les deux côtés.

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Étape 2.1

Définissez une intégrale de chaque côté.

$\int y - 3 d y = \int - (x + 1) d x$

Étape 2.2

Intégrez le côté gauche.

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Étape 2.2.1

Séparez l’intégrale unique en plusieurs intégrales.

$\int y d y + \int - 3 d y = \int - (x + 1) d x$

Étape 2.2.2

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

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} + \int - 3 d y = \int - (x + 1) d x$

Étape 2.2.3

Appliquez la règle de la constante.

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} - 3 y + C_{2} = \int - (x + 1) d x$

Étape 2.2.4

Simplifiez

$\frac{1}{2} y^{2} - 3 y + C_{3} = \int - (x + 1) d x$

Étape 2.3

Intégrez le côté droit.

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Étape 2.3.1

Multipliez $- (x + 1)$ .

$\frac{1}{2} y^{2} - 3 y + C_{3} = \int - x - 1 \cdot 1 d x$

Étape 2.3.2

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$\frac{1}{2} y^{2} - 3 y + C_{3} = \int - x - 1 d x$

Étape 2.3.3

Séparez l’intégrale unique en plusieurs intégrales.

$\frac{1}{2} y^{2} - 3 y + C_{3} = \int - x d x + \int - 1 d x$

Étape 2.3.4

Comme $- 1$ est constant par rapport à $x$ , placez $- 1$ en dehors de l’intégrale.

$\frac{1}{2} y^{2} - 3 y + C_{3} = - \int x d x + \int - 1 d x$

Étape 2.3.5

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

$\frac{1}{2} y^{2} - 3 y + C_{3} = - (\frac{1}{2} x^{2} + C_{4}) + \int - 1 d x$

Étape 2.3.6

Appliquez la règle de la constante.

$\frac{1}{2} y^{2} - 3 y + C_{3} = - (\frac{1}{2} x^{2} + C_{4}) - x + C_{5}$

Étape 2.3.7

Simplifiez

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Étape 2.3.7.1

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

$\frac{1}{2} y^{2} - 3 y + C_{3} = - (\frac{x^{2}}{2} + C_{4}) - x + C_{5}$

Étape 2.3.7.2

Simplifiez

$\frac{1}{2} y^{2} - 3 y + C_{3} = - \frac{1}{2} x^{2} - x + C_{6}$

Étape 2.4

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

$\frac{1}{2} y^{2} - 3 y = - \frac{1}{2} x^{2} - x + K$

Étape 3

Résolvez $y$ .

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Étape 3.1

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

$\frac{y^{2}}{2} - 3 y = - \frac{1}{2} x^{2} - x + K$

Étape 3.2

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

$\frac{y^{2}}{2} - 3 y = - \frac{x^{2}}{2} - x + K$

Étape 3.3

Déplacez toutes les expressions du côté gauche de l’équation.

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Étape 3.3.1

Ajoutez $\frac{x^{2}}{2}$ aux deux côtés de l’équation.

$\frac{y^{2}}{2} - 3 y + \frac{x^{2}}{2} = - x + K$

Étape 3.3.2

Ajoutez $x$ aux deux côtés de l’équation.

$\frac{y^{2}}{2} - 3 y + \frac{x^{2}}{2} + x = K$

Étape 3.3.3

Soustrayez $K$ des deux côtés de l’équation.

$\frac{y^{2}}{2} - 3 y + \frac{x^{2}}{2} + x - K = 0$

Étape 3.4

Multipliez par le plus petit dénominateur commun $2$ , puis simplifiez.

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Étape 3.4.1

Appliquez la propriété distributive.

$2 (\frac{y^{2}}{2}) + 2 (- 3 y) + 2 (\frac{x^{2}}{2}) + 2 x + 2 (- K) = 0$

Étape 3.4.2

Simplifiez

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Étape 3.4.2.1

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 3.4.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$2 (\frac{y^{2}}{2}) + 2 (- 3 y) + 2 (\frac{x^{2}}{2}) + 2 x + 2 (- K) = 0$

Étape 3.4.2.1.2

Réécrivez l’expression.

$y^{2} + 2 (- 3 y) + 2 (\frac{x^{2}}{2}) + 2 x + 2 (- K) = 0$

Étape 3.4.2.2

Multipliez $- 3$ par $2$ .

$y^{2} - 6 y + 2 (\frac{x^{2}}{2}) + 2 x + 2 (- K) = 0$

Étape 3.4.2.3

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 3.4.2.3.1

Annulez le facteur commun.

$y^{2} - 6 y + 2 (\frac{x^{2}}{2}) + 2 x + 2 (- K) = 0$

Étape 3.4.2.3.2

Réécrivez l’expression.

$y^{2} - 6 y + x^{2} + 2 x + 2 (- K) = 0$

Étape 3.4.2.4

Multipliez $- 1$ par $2$ .

$y^{2} - 6 y + x^{2} + 2 x - 2 K = 0$

Étape 3.4.3

Déplacez $- 6 y$ .

$y^{2} + x^{2} + 2 x - 2 K - 6 y = 0$

Étape 3.4.4

Déplacez $2 x$ .

$y^{2} + x^{2} - 2 K + 2 x - 6 y = 0$

Étape 3.4.5

Remettez dans l’ordre $y^{2}$ et $x^{2}$ .

$x^{2} + y^{2} - 2 K + 2 x - 6 y = 0$

Étape 3.5

Utilisez la formule quadratique pour déterminer les solutions.

$\frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 (a c)}}{2 a}$

Étape 3.6

Remplacez les valeurs $a = 1$ , $b = - 6$ et $c = x^{2} - 2 K + 2 x$ dans la formule quadratique et résolvez pour $y$ .

$\frac{6 \pm \sqrt{{(- 6)}^{2} - 4 \cdot (1 \cdot (x^{2} - 2 K + 2 x))}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7

Simplifiez

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Étape 3.7.1

Simplifiez le numérateur.

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Étape 3.7.1.1

Élevez $- 6$ à la puissance $2$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 4 \cdot 1 \cdot (x^{2} - 2 K + 2 x)}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.2

Multipliez $- 4$ par $1$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 4 \cdot (x^{2} - 2 K + 2 x)}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.3

Appliquez la propriété distributive.

$y = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 4 x^{2} - 4 (- 2 K) - 4 (2 x)}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.4

Simplifiez

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Étape 3.7.1.4.1

Multipliez $- 2$ par $- 4$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 4 x^{2} + 8 K - 4 (2 x)}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.4.2

Multipliez $2$ par $- 4$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 4 x^{2} + 8 K - 8 x}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.5

Factorisez $4$ à partir de $36 - 4 x^{2} + 8 K - 8 x$ .

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Étape 3.7.1.5.1

Factorisez $4$ à partir de $36$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{4 (9) - 4 x^{2} + 8 K - 8 x}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.5.2

Factorisez $4$ à partir de $- 4 x^{2}$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{4 (9) + 4 (- x^{2}) + 8 K - 8 x}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.5.3

Factorisez $4$ à partir de $8 K$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{4 (9) + 4 (- x^{2}) + 4 (2 K) - 8 x}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.5.4

Factorisez $4$ à partir de $- 8 x$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{4 (9) + 4 (- x^{2}) + 4 (2 K) + 4 (- 2 x)}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.5.5

Factorisez $4$ à partir de $4 (9) + 4 (- x^{2})$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{4 (9 - x^{2}) + 4 (2 K) + 4 (- 2 x)}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.5.6

Factorisez $4$ à partir de $4 (9 - x^{2}) + 4 (2 K)$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{4 (9 - x^{2} + 2 K) + 4 (- 2 x)}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.5.7

Factorisez $4$ à partir de $4 (9 - x^{2} + 2 K) + 4 (- 2 x)$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{4 (9 - x^{2} + 2 K - 2 x)}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.6

Réécrivez $4 (9 - x^{2} + 2 K - 2 x)$ comme $2^{2} (3^{2} - x^{2} + 2 K - 2 x)$ .

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Étape 3.7.1.6.1

Réécrivez $4$ comme $2^{2}$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{2^{2} (9 - x^{2} + 2 K - 2 x)}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.6.2

Réécrivez $9$ comme $3^{2}$ .

$y = \frac{6 \pm \sqrt{2^{2} (3^{2} - x^{2} + 2 K - 2 x)}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.7

Extrayez les termes de sous le radical.

$y = \frac{6 \pm 2 \sqrt{3^{2} - x^{2} + 2 K - 2 x}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.1.8

Élevez $3$ à la puissance $2$ .

$y = \frac{6 \pm 2 \sqrt{9 - x^{2} + 2 K - 2 x}}{2 \cdot 1}$

Étape 3.7.2

Multipliez $2$ par $1$ .

$y = \frac{6 \pm 2 \sqrt{9 - x^{2} + 2 K - 2 x}}{2}$

Étape 3.7.3

Simplifiez $\frac{6 \pm 2 \sqrt{9 - x^{2} + 2 K - 2 x}}{2}$ .

$y = 3 \pm \sqrt{9 - x^{2} + 2 K - 2 x}$

Étape 3.8

La réponse finale est la combinaison des deux solutions.

$y = 3 + \sqrt{9 - x^{2} + 2 K - 2 x}$

$y = 3 - \sqrt{9 - x^{2} + 2 K - 2 x}$

$y = 3 + \sqrt{9 - x^{2} + 2 K - 2 x}$

$y = 3 - \sqrt{9 - x^{2} + 2 K - 2 x}$

Étape 4

Simplifiez la constante d’intégration.

$y = 3 + \sqrt{9 - x^{2} + K - 2 x}$

$y = 3 - \sqrt{9 - x^{2} + K - 2 x}$