Calcul infinitésimal Exemples

$\frac{d y}{d x} + y^{3} = 0$

Étape 1

Séparez les variables.

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Étape 1.1

Soustrayez $y^{3}$ des deux côtés de l’équation.

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

Étape 1.2

Multipliez les deux côtés par $\frac{1}{y^{3}}$ .

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

Étape 1.3

Simplifiez

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Étape 1.3.1

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

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

Étape 1.3.2

Annulez le facteur commun de $y^{3}$ .

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Étape 1.3.2.1

Placez le signe négatif initial dans $- \frac{1}{y^{3}}$ dans le numérateur.

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

Étape 1.3.2.2

Annulez le facteur commun.

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

Étape 1.3.2.3

Réécrivez l’expression.

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

Étape 1.4

Réécrivez l’équation.

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

Étape 2

Intégrez les deux côtés.

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Étape 2.1

Définissez une intégrale de chaque côté.

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

Étape 2.2

Intégrez le côté gauche.

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Étape 2.2.1

Appliquez les règles de base des exposants.

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Étape 2.2.1.1

Retirez $y^{3}$ du dénominateur en l’élevant à la puissance $- 1$ .

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

Étape 2.2.1.2

Multipliez les exposants dans ${(y^{3})}^{- 1}$ .

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Étape 2.2.1.2.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

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

Étape 2.2.1.2.2

Multipliez $3$ par $- 1$ .

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

Étape 2.2.2

Selon la règle de puissance, l’intégrale de $y^{- 3}$ par rapport à $y$ est $- \frac{1}{2} y^{- 2}$ .

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

Étape 2.2.3

Simplifiez la réponse.

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Étape 2.2.3.1

Réécrivez $- \frac{1}{2} y^{- 2} + C_{1}$ comme $- \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{y^{2}} + C_{1}$ .

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

Étape 2.2.3.2

Simplifiez

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Étape 2.2.3.2.1

Multipliez $\frac{1}{y^{2}}$ par $\frac{1}{2}$ .

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

Étape 2.2.3.2.2

Déplacez $2$ à gauche de $y^{2}$ .

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

Étape 2.3

Appliquez la règle de la constante.

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

Étape 2.4

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

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

Étape 3

Résolvez $y$ .

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Étape 3.1

Déterminez le plus petit dénominateur commun des termes dans l’équation.

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Étape 3.1.1

Déterminer le plus petit dénominateur commun d’une liste d’expressions équivaut à déterminer le plus petit multiple commun des dénominateurs de ces valeurs.

$2 y^{2}, 1, 1$

Étape 3.1.2

Le plus petit multiple commun de toute expression est l’expression.

$2 y^{2}$

Étape 3.2

Multiplier chaque terme dans $- \frac{1}{2 y^{2}} = - x + K$ par $2 y^{2}$ afin d’éliminer les fractions.

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Étape 3.2.1

Multipliez chaque terme dans $- \frac{1}{2 y^{2}} = - x + K$ par $2 y^{2}$ .

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

Étape 3.2.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 3.2.2.1

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

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Étape 3.2.2.1.1

Placez le signe négatif initial dans $- \frac{1}{2 y^{2}}$ dans le numérateur.

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

Étape 3.2.2.1.2

Annulez le facteur commun.

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

Étape 3.2.2.1.3

Réécrivez l’expression.

$- 1 = - x (2 y^{2}) + K (2 y^{2})$

Étape 3.2.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 3.2.3.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 3.2.3.1.1

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$- 1 = - 1 \cdot 2 x y^{2} + K (2 y^{2})$

Étape 3.2.3.1.2

Multipliez $- 1$ par $2$ .

$- 1 = - 2 x y^{2} + K (2 y^{2})$

Étape 3.2.3.1.3

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

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

Étape 3.3

Résolvez l’équation.

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Étape 3.3.1

Réécrivez l’équation comme $- 2 x y^{2} + 2 K y^{2} = - 1$ .

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

Étape 3.3.2

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

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Étape 3.3.2.1

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

$2 y^{2} (- x) + 2 K y^{2} = - 1$

Étape 3.3.2.2

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

$2 y^{2} (- x) + 2 y^{2} K = - 1$

Étape 3.3.2.3

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

$2 y^{2} (- x + K) = - 1$

Étape 3.3.3

Divisez chaque terme dans $2 y^{2} (- x + K) = - 1$ par $2 (- x + K)$ et simplifiez.

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Étape 3.3.3.1

Divisez chaque terme dans $2 y^{2} (- x + K) = - 1$ par $2 (- x + K)$ .

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

Étape 3.3.3.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 3.3.3.2.1

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 3.3.3.2.1.1

Annulez le facteur commun.

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

Étape 3.3.3.2.1.2

Réécrivez l’expression.

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

Étape 3.3.3.2.2

Annulez le facteur commun de $- x + K$ .

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Étape 3.3.3.2.2.1

Annulez le facteur commun.

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

Étape 3.3.3.2.2.2

Divisez $y^{2}$ par $1$ .

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

Étape 3.3.3.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 3.3.3.3.1

Placez le signe moins devant la fraction.

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

Étape 3.3.3.3.2

Factorisez $- 1$ à partir de $- x$ .

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

Étape 3.3.3.3.3

Factorisez $- 1$ à partir de $K$ .

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

Étape 3.3.3.3.4

Factorisez $- 1$ à partir de $- (x) - 1 (- K)$ .

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

Étape 3.3.3.3.5

Simplifiez l’expression.

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Étape 3.3.3.3.5.1

Réécrivez $- (x - K)$ comme $- 1 (x - K)$ .

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

Étape 3.3.3.3.5.2

Placez le signe moins devant la fraction.

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

Étape 3.3.3.3.5.3

Multipliez $- 1$ par $- 1$ .

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

Étape 3.3.3.3.5.4

Multipliez $\frac{1}{2 (x - K)}$ par $1$ .

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

Étape 3.3.4

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

$y = \pm \sqrt{\frac{1}{2 (x - K)}}$

Étape 3.3.5

Simplifiez $\pm \sqrt{\frac{1}{2 (x - K)}}$ .

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Étape 3.3.5.1

Réécrivez $\sqrt{\frac{1}{2 (x - K)}}$ comme $\frac{\sqrt{1}}{\sqrt{2 (x - K)}}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{1}}{\sqrt{2 (x - K)}}$

Étape 3.3.5.2

Toute racine de $1$ est $1$ .

$y = \pm \frac{1}{\sqrt{2 (x - K)}}$

Étape 3.3.5.3

Multipliez $\frac{1}{\sqrt{2 (x - K)}}$ par $\frac{\sqrt{2 (x - K)}}{\sqrt{2 (x - K)}}$ .

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

Étape 3.3.5.4

Associez et simplifiez le dénominateur.

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Étape 3.3.5.4.1

Multipliez $\frac{1}{\sqrt{2 (x - K)}}$ par $\frac{\sqrt{2 (x - K)}}{\sqrt{2 (x - K)}}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{\sqrt{2 (x - K)} \sqrt{2 (x - K)}}$

Étape 3.3.5.4.2

Élevez $\sqrt{2 (x - K)}$ à la puissance $1$ .

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

Étape 3.3.5.4.3

Élevez $\sqrt{2 (x - K)}$ à la puissance $1$ .

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

Étape 3.3.5.4.4

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

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

Étape 3.3.5.4.5

Additionnez $1$ et $1$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{{\sqrt{2 (x - K)}}^{2}}$

Étape 3.3.5.4.6

Réécrivez ${\sqrt{2 (x - K)}}^{2}$ comme $2 (x - K)$ .

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Étape 3.3.5.4.6.1

Utilisez $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire $\sqrt{2 (x - K)}$ comme ${(2 (x - K))}^{\frac{1}{2}}$ .

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

Étape 3.3.5.4.6.2

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

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

Étape 3.3.5.4.6.3

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

$y = \pm \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{{(2 (x - K))}^{\frac{2}{2}}}$

Étape 3.3.5.4.6.4

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 3.3.5.4.6.4.1

Annulez le facteur commun.

$y = \pm \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{{(2 (x - K))}^{\frac{2}{2}}}$

Étape 3.3.5.4.6.4.2

Réécrivez l’expression.

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

Étape 3.3.5.4.6.5

Simplifiez

$y = \pm \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{2 (x - K)}$

Étape 3.3.6

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

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Étape 3.3.6.1

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

$y = \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{2 (x - K)}$

Étape 3.3.6.2

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

$y = - \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{2 (x - K)}$

Étape 3.3.6.3

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

$y = \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{2 (x - K)}$

$y = - \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{2 (x - K)}$

$y = \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{2 (x - K)}$

$y = - \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{2 (x - K)}$

$y = \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{2 (x - K)}$

$y = - \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{2 (x - K)}$

$y = \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{2 (x - K)}$

$y = - \frac{\sqrt{2 (x - K)}}{2 (x - K)}$

Étape 4

Simplifiez la constante d’intégration.

$y = \frac{\sqrt{2 (x + K)}}{2 (x + K)}$

$y = - \frac{\sqrt{2 (x + K)}}{2 (x + K)}$