Calcul infinitésimal Exemples

$- 3 (y d) x + 2 x d y = 0$

Étape 1

Ajoutez $3 y d x$ aux deux côtés de l’équation.

$2 x d y = 3 y d x$

Étape 2

Multipliez les deux côtés par $\frac{1}{x y}$ .

$\frac{1}{x y} (2 x) d y = \frac{1}{x y} (3 y) d x$

Étape 3

Simplifiez

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Étape 3.1

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$2 \frac{1}{x y} x d y = \frac{1}{x y} (3 y) d x$

Étape 3.2

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

$\frac{2}{x y} x d y = \frac{1}{x y} (3 y) d x$

Étape 3.3

Annulez le facteur commun de $x$ .

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Étape 3.3.1

Factorisez $x$ à partir de $x y$ .

$\frac{2}{x (y)} x d y = \frac{1}{x y} (3 y) d x$

Étape 3.3.2

Annulez le facteur commun.

$\frac{2}{x y} x d y = \frac{1}{x y} (3 y) d x$

Étape 3.3.3

Réécrivez l’expression.

$\frac{2}{y} d y = \frac{1}{x y} (3 y) d x$

Étape 3.4

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$\frac{2}{y} d y = 3 \frac{1}{x y} y d x$

Étape 3.5

Associez $3$ et $\frac{1}{x y}$ .

$\frac{2}{y} d y = \frac{3}{x y} y d x$

Étape 3.6

Annulez le facteur commun de $y$ .

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Étape 3.6.1

Factorisez $y$ à partir de $x y$ .

$\frac{2}{y} d y = \frac{3}{y x} y d x$

Étape 3.6.2

Annulez le facteur commun.

$\frac{2}{y} d y = \frac{3}{y x} y d x$

Étape 3.6.3

Réécrivez l’expression.

$\frac{2}{y} d y = \frac{3}{x} d x$

Étape 4

Intégrez les deux côtés.

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Étape 4.1

Définissez une intégrale de chaque côté.

$\int \frac{2}{y} d y = \int \frac{3}{x} d x$

Étape 4.2

Intégrez le côté gauche.

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Étape 4.2.1

Comme $2$ est constant par rapport à $y$ , placez $2$ en dehors de l’intégrale.

$2 \int \frac{1}{y} d y = \int \frac{3}{x} d x$

Étape 4.2.2

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

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

Étape 4.2.3

Simplifiez

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

Étape 4.3

Intégrez le côté droit.

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Étape 4.3.1

Comme $3$ est constant par rapport à $x$ , placez $3$ en dehors de l’intégrale.

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

Étape 4.3.2

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

$2 \ln (| y |) + C_{1} = 3 (\ln (| x |) + C_{2})$

Étape 4.3.3

Simplifiez

$2 \ln (| y |) + C_{1} = 3 \ln (| x |) + C_{2}$

Étape 4.4

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

$2 \ln (| y |) = 3 \ln (| x |) + C$

Étape 5

Résolvez $y$ .

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Étape 5.1

Déplacez tous les termes contenant un logarithme du côté gauche de l’équation.

$2 \ln (| y |) - 3 \ln (| x |) = C$

Étape 5.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 5.2.1

Simplifiez $2 \ln (| y |) - 3 \ln (| x |)$ .

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Étape 5.2.1.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 5.2.1.1.1

Simplifiez $2 \ln (| y |)$ en déplaçant $2$ dans le logarithme.

$\ln ({| y |}^{2}) - 3 \ln (| x |) = C$

Étape 5.2.1.1.2

Retirez la valeur absolue dans ${| y |}^{2}$ car les élévations à des puissances paires sont toujours positives.

$\ln (y^{2}) - 3 \ln (| x |) = C$

Étape 5.2.1.1.3

Simplifiez $- 3 \ln (| x |)$ en déplaçant $3$ dans le logarithme.

$\ln (y^{2}) - \ln ({| x |}^{3}) = C$

Étape 5.2.1.2

Utilisez la propriété du quotient des logarithmes, $\log_{b} (x) - \log_{b} (y) = \log_{b} (\frac{x}{y})$ .

$\ln (\frac{y^{2}}{{| x |}^{3}}) = C$

Étape 5.3

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

$e^{\ln (\frac{y^{2}}{{| x |}^{3}})} = e^{C}$

Étape 5.4

Réécrivez $\ln (\frac{y^{2}}{{| x |}^{3}}) = C$ 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 $b^{y} = x$ .

$e^{C} = \frac{y^{2}}{{| x |}^{3}}$

Étape 5.5

Résolvez $y$ .

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Étape 5.5.1

Réécrivez l’équation comme $\frac{y^{2}}{{| x |}^{3}} = e^{C}$ .

$\frac{y^{2}}{{| x |}^{3}} = e^{C}$

Étape 5.5.2

Multipliez les deux côtés par ${| x |}^{3}$ .

$\frac{y^{2}}{{| x |}^{3}} {| x |}^{3} = e^{C} {| x |}^{3}$

Étape 5.5.3

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 5.5.3.1

Annulez le facteur commun de ${| x |}^{3}$ .

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Étape 5.5.3.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{y^{2}}{{| x |}^{3}} {| x |}^{3} = e^{C} {| x |}^{3}$

Étape 5.5.3.1.2

Réécrivez l’expression.

$y^{2} = e^{C} {| x |}^{3}$

Étape 5.5.4

Résolvez $y$ .

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Étape 5.5.4.1

Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.

$y = \pm \sqrt{e^{C} {| x |}^{3}}$

Étape 5.5.4.2

Simplifiez $\pm \sqrt{e^{C} {| x |}^{3}}$ .

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Étape 5.5.4.2.1

Réécrivez $e^{C} {| x |}^{3}$ comme ${| x |}^{2} (e^{C} | x |)$ .

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Étape 5.5.4.2.1.1

Factorisez ${| x |}^{2}$ .

$y = \pm \sqrt{e^{C} ({| x |}^{2} | x |)}$

Étape 5.5.4.2.1.2

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

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

Étape 5.5.4.2.1.3

Ajoutez des parenthèses.

$y = \pm \sqrt{{| x |}^{2} (e^{C} | x |)}$

Étape 5.5.4.2.2

Extrayez les termes de sous le radical.

$y = \pm | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

Étape 5.5.4.3

La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.

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Étape 5.5.4.3.1

Commencez par utiliser la valeur positive du $\pm$ pour déterminer la première solution.

$y = | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

Étape 5.5.4.3.2

Ensuite, utilisez la valeur négative du $\pm$ pour déterminer la deuxième solution.

$y = - | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

Étape 5.5.4.3.3

La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.

$y = | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

$y = - | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

$y = | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

$y = - | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

$y = | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

$y = - | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

$y = | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

$y = - | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

$y = | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

$y = - | x | \sqrt{e^{C} | x |}$

Étape 6

Simplifiez la constante d’intégration.

$y = | x | \sqrt{C | x |}$

$y = - | x | \sqrt{C | x |}$