Calcul infinitésimal Exemples

$x^{2} (y d) y - (x + 1) (y + 1) d x = 0$

Étape 1

Ajoutez $(x + 1) (y + 1) d x$ aux deux côtés de l’équation.

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

Étape 2

Multipliez les deux côtés par $\frac{1}{x^{2} (y + 1)}$ .

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

Étape 3

Simplifiez

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 3.1

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

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 3.1.1

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

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

Étape 3.1.2

Annulez le facteur commun.

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

Étape 3.1.3

Réécrivez l’expression.

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

Étape 3.2

Associez $\frac{1}{y + 1}$ et $y$ .

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

Étape 3.3

Annulez le facteur commun de $y + 1$ .

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 3.3.1

Factorisez $y + 1$ à partir de $x^{2} (y + 1)$ .

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

Étape 3.3.2

Factorisez $y + 1$ à partir de $(x + 1) (y + 1)$ .

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

Étape 3.3.3

Annulez le facteur commun.

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

Étape 3.3.4

Réécrivez l’expression.

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

Étape 3.4

Multipliez $\frac{1}{x^{2}}$ par $x + 1$ .

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

Étape 4

Intégrez les deux côtés.

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 4.1

Définissez une intégrale de chaque côté.

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

Étape 4.2

Intégrez le côté gauche.

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 4.2.1

Divisez $y$ par $y + 1$ .

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 4.2.1.1

Définissez les polynômes à diviser. S’il n’y a pas de terme pour chaque exposant, insérez-en un avec une valeur de $0$ .

$y$

$1$

$y$

$0$

Étape 4.2.1.2

Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende $y$ par le terme du plus haut degré dans le diviseur $y$ .

					$1$
	$y$	+	$1$		$y$	+	$0$

Étape 4.2.1.3

Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.

				$1$
$y$	+	$1$		$y$	+	$0$
			+	$y$	+	$1$

Étape 4.2.1.4

L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans $y + 1$

				$1$
$y$	+	$1$		$y$	+	$0$
			-	$y$	-	$1$

Étape 4.2.1.5

Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.

				$1$
$y$	+	$1$		$y$	+	$0$
			-	$y$	-	$1$
					-	$1$

Étape 4.2.1.6

La réponse finale est le quotient plus le reste sur le diviseur.

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

Étape 4.2.2

Séparez l’intégrale unique en plusieurs intégrales.

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

Étape 4.2.3

Appliquez la règle de la constante.

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

Étape 4.2.4

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

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

Étape 4.2.5

Laissez $u = y + 1$ . Puis $d u = d y$ . Réécrivez avec $u$ et $d$ $u$ .

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 4.2.5.1

Laissez $u = y + 1$ . Déterminez $\frac{d u}{d y}$ .

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 4.2.5.1.1

Différenciez $y + 1$ .

$\frac{d}{d y} [y + 1]$

Étape 4.2.5.1.2

Selon la règle de la somme, la dérivée de $y + 1$ par rapport à $y$ est $\frac{d}{d y} [y] + \frac{d}{d y} [1]$ .

$\frac{d}{d y} [y] + \frac{d}{d y} [1]$

Étape 4.2.5.1.3

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d y} [y^{n}]$ est $n y^{n - 1}$ où $n = 1$ .

$1 + \frac{d}{d y} [1]$

Étape 4.2.5.1.4

Comme $1$ est constant par rapport à $y$ , la dérivée de $1$ par rapport à $y$ est $0$ .

$1 + 0$

Étape 4.2.5.1.5

Additionnez $1$ et $0$ .

$1$

Étape 4.2.5.2

Réécrivez le problème en utilisant $u$ et $d u$ .

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

Étape 4.2.6

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

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

Étape 4.2.7

Simplifiez

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

Étape 4.2.8

Remplacez toutes les occurrences de $u$ par $y + 1$ .

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

Étape 4.3

Intégrez le côté droit.

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 4.3.1

Appliquez les règles de base des exposants.

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 4.3.1.1

Retirez $x^{2}$ du dénominateur en l’élevant à la puissance $- 1$ .

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

Étape 4.3.1.2

Multipliez les exposants dans ${(x^{2})}^{- 1}$ .

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 4.3.1.2.1

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

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

Étape 4.3.1.2.2

Multipliez $2$ par $- 1$ .

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

Étape 4.3.2

Multipliez $(x + 1) x^{- 2}$ .

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

Étape 4.3.3

Simplifiez

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 4.3.3.1

Multipliez $x$ par $x^{- 2}$ en additionnant les exposants.

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 4.3.3.1.1

Multipliez $x$ par $x^{- 2}$ .

Appuyez ici pour voir plus d’étapes...

Étape 4.3.3.1.1.1

Élevez $x$ à la puissance $1$ .

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

Étape 4.3.3.1.1.2

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

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

Étape 4.3.3.1.2

Soustrayez $2$ de $1$ .

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

Étape 4.3.3.2

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

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

Étape 4.3.4

Séparez l’intégrale unique en plusieurs intégrales.

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

Étape 4.3.5

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

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

Étape 4.3.6

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

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

Étape 4.3.7

Simplifiez

$y - \ln (| y + 1 |) + C_{3} = \ln (| x |) - \frac{1}{x} + C_{6}$

Étape 4.3.8

Remettez les termes dans l’ordre.

$y - \ln (| y + 1 |) + C_{3} = - \frac{1}{x} + \ln (| x |) + C_{6}$

Étape 4.4

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

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