Calcolo Esempi

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

Passaggio 1

Trova $\frac{\partial M}{\partial y}$ dove $M (x, y) = e^{2 x} y^{2} - 2 x$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1

Differenzia $M$ rispetto a $y$ .

$\frac{\partial M}{\partial y} = \frac{d}{d y} [e^{2 x} y^{2} - 2 x]$

Passaggio 1.2

Secondo la regola della somma, la derivata di $e^{2 x} y^{2} - 2 x$ rispetto a $y$ è $\frac{d}{d y} [e^{2 x} y^{2}] + \frac{d}{d y} [- 2 x]$ .

$\frac{\partial M}{\partial y} = \frac{d}{d y} [e^{2 x} y^{2}] + \frac{d}{d y} [- 2 x]$

Passaggio 1.3

Calcola $\frac{d}{d y} [e^{2 x} y^{2}]$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.1

Poiché $e^{2 x}$ è costante rispetto a $y$ , la derivata di $e^{2 x} y^{2}$ rispetto a $y$ è $e^{2 x} \frac{d}{d y} [y^{2}]$ .

$\frac{\partial M}{\partial y} = e^{2 x} \frac{d}{d y} [y^{2}] + \frac{d}{d y} [- 2 x]$

Passaggio 1.3.2

Differenzia usando la regola della potenza secondo cui $\frac{d}{d y} [y^{n}]$ è $n y^{n - 1}$ dove $n = 2$ .

$\frac{\partial M}{\partial y} = e^{2 x} (2 y) + \frac{d}{d y} [- 2 x]$

Passaggio 1.3.3

Sposta $2$ alla sinistra di $e^{2 x}$ .

$\frac{\partial M}{\partial y} = 2 e^{2 x} y + \frac{d}{d y} [- 2 x]$

Passaggio 1.4

Poiché $- 2 x$ è costante rispetto a $y$ , la derivata di $- 2 x$ rispetto a $y$ è $0$ .

$\frac{\partial M}{\partial y} = 2 e^{2 x} y + 0$

Passaggio 1.5

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.5.1

Somma $2 e^{2 x} y$ e $0$ .

$\frac{\partial M}{\partial y} = 2 e^{2 x} y$

Passaggio 1.5.2

Riordina i fattori in $2 e^{2 x} y$ .

$\frac{\partial M}{\partial y} = 2 y e^{2 x}$

Passaggio 2

Trova $\frac{\partial N}{\partial x}$ dove $N (x, y) = e^{2 x} y$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.1

Differenzia $N$ rispetto a $x$ .

$\frac{\partial N}{\partial x} = \frac{d}{d x} [e^{2 x} y]$

Passaggio 2.2

Poiché $y$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $e^{2 x} y$ rispetto a $x$ è $y \frac{d}{d x} [e^{2 x}]$ .

$\frac{\partial N}{\partial x} = y \frac{d}{d x} [e^{2 x}]$

Passaggio 2.3

Differenzia usando la regola della catena secondo cui $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = 2 x$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.3.1

Per applicare la regola della catena, imposta $u$ come $2 x$ .

$\frac{\partial N}{\partial x} = y (\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [2 x])$

Passaggio 2.3.2

Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ è $a^{u} \ln (a)$ dove $a$ = $e$ .

$\frac{\partial N}{\partial x} = y (e^{u} \frac{d}{d x} [2 x])$

Passaggio 2.3.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u$ con $2 x$ .

$\frac{\partial N}{\partial x} = y (e^{2 x} \frac{d}{d x} [2 x])$

Passaggio 2.4

Differenzia.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.4.1

Poiché $2$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $2 x$ rispetto a $x$ è $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{\partial N}{\partial x} = y e^{2 x} (2 \frac{d}{d x} [x])$

Passaggio 2.4.2

Differenzia usando la regola della potenza secondo cui $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

$\frac{\partial N}{\partial x} = y e^{2 x} (2 \cdot 1)$

Passaggio 2.4.3

Semplifica l'espressione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.4.3.1

Moltiplica $2$ per $1$ .

$\frac{\partial N}{\partial x} = y e^{2 x} \cdot 2$

Passaggio 2.4.3.2

Sposta $2$ alla sinistra di $y e^{2 x}$ .

$\frac{\partial N}{\partial x} = 2 \cdot (y e^{2 x})$

Passaggio 2.5

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.5.1

Riordina i fattori di $2 y e^{2 x}$ .

$\frac{\partial N}{\partial x} = 2 e^{2 x} y$

Passaggio 2.5.2

Riordina i fattori in $2 e^{2 x} y$ .

$\frac{\partial N}{\partial x} = 2 y e^{2 x}$

Passaggio 3

Verifica che $\frac{\partial M}{\partial y} = \frac{\partial N}{\partial x}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 3.1

Sostituisci $2 y e^{2 x}$ a $\frac{\partial M}{\partial y}$ e $2 y e^{2 x}$ a $\frac{\partial N}{\partial x}$

$2 y e^{2 x} = 2 y e^{2 x}$

Passaggio 3.2

Dato che è stato dimostrato che i due lati sono equivalenti, l'equazione è un'identità.

$2 y e^{2 x} = 2 y e^{2 x}$ è un'identità.

Passaggio 4

Imposta $f (x, y)$ uguale all'integrale di $N (x, y)$ .

$f (x, y) = \int e^{2 x} y d y$

Passaggio 5

Integra $N (x, y) = e^{2 x} y$ per trovare $f (x, y)$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 5.1

Poiché $e^{2 x}$ è costante rispetto a $y$ , sposta $e^{2 x}$ fuori dall'integrale.

$f (x, y) = e^{2 x} \int y d y$

Passaggio 5.2

Secondo la regola della potenza, l'intero di $y$ rispetto a $y$ è $\frac{1}{2} y^{2}$ .

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

Passaggio 5.3

Semplifica la risposta.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 5.3.1

Riscrivi $e^{2 x} (\frac{1}{2} y^{2} + C)$ come $e^{2 x} \frac{1}{2} y^{2} + C$ .

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

Passaggio 5.3.2

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 5.3.2.1

$e^{2 x}$ e $\frac{1}{2}$ .

$f (x, y) = \frac{e^{2 x}}{2} y^{2} + C$

Passaggio 5.3.2.2

$\frac{e^{2 x}}{2}$ e $y^{2}$ .

$f (x, y) = \frac{e^{2 x} y^{2}}{2} + C$

Passaggio 5.3.3

Riordina i termini.

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

Passaggio 6

Poiché l'integrale di $g (x)$ conterrà una costante di integrazione, è possibile sostituire $C$ con $g (x)$ .

$f (x, y) = \frac{1}{2} e^{2 x} y^{2} + g (x)$

Passaggio 7

Imposta $\frac{\partial f}{\partial x} = M (x, y)$ .

$\frac{\partial f}{\partial x} = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8

Trova $\frac{\partial f}{\partial x}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 8.1

Differenzia $f$ rispetto a $x$ .

$\frac{d}{d x} [\frac{1}{2} e^{2 x} y^{2} + g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.2

Secondo la regola della somma, la derivata di $\frac{1}{2} e^{2 x} y^{2} + g (x)$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [\frac{1}{2} e^{2 x} y^{2}] + \frac{d}{d x} [g (x)]$ .

$\frac{d}{d x} [\frac{1}{2} e^{2 x} y^{2}] + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3

Calcola $\frac{d}{d x} [\frac{1}{2} e^{2 x} y^{2}]$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 8.3.1

$\frac{1}{2}$ e $e^{2 x}$ .

$\frac{d}{d x} [\frac{e^{2 x}}{2} y^{2}] + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.2

$\frac{e^{2 x}}{2}$ e $y^{2}$ .

$\frac{d}{d x} [\frac{e^{2 x} y^{2}}{2}] + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.3

Poiché $\frac{y^{2}}{2}$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $\frac{e^{2 x} y^{2}}{2}$ rispetto a $x$ è $\frac{y^{2}}{2} \frac{d}{d x} [e^{2 x}]$ .

$\frac{y^{2}}{2} \frac{d}{d x} [e^{2 x}] + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.4

Differenzia usando la regola della catena secondo cui $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = 2 x$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 8.3.4.1

Per applicare la regola della catena, imposta $u$ come $2 x$ .

$\frac{y^{2}}{2} (\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [2 x]) + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.4.2

Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ è $a^{u} \ln (a)$ dove $a$ = $e$ .

$\frac{y^{2}}{2} (e^{u} \frac{d}{d x} [2 x]) + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.4.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u$ con $2 x$ .

$\frac{y^{2}}{2} (e^{2 x} \frac{d}{d x} [2 x]) + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.5

Poiché $2$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $2 x$ rispetto a $x$ è $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{y^{2}}{2} (e^{2 x} (2 \frac{d}{d x} [x])) + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.6

Differenzia usando la regola della potenza secondo cui $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

$\frac{y^{2}}{2} (e^{2 x} (2 \cdot 1)) + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.7

Moltiplica $2$ per $1$ .

$\frac{y^{2}}{2} (e^{2 x} \cdot 2) + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.8

Sposta $2$ alla sinistra di $e^{2 x}$ .

$\frac{y^{2}}{2} (2 \cdot e^{2 x}) + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.9

$2$ e $\frac{y^{2}}{2}$ .

$\frac{2 y^{2}}{2} e^{2 x} + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.10

$\frac{2 y^{2}}{2}$ e $e^{2 x}$ .

$\frac{2 y^{2} e^{2 x}}{2} + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.11

Elimina il fattore comune di $2$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 8.3.11.1

Elimina il fattore comune.

$\frac{2 y^{2} e^{2 x}}{2} + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.3.11.2

Dividi $y^{2} e^{2 x}$ per $1$ .

$y^{2} e^{2 x} + \frac{d}{d x} [g (x)] = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.4

Differenzia usando la regola della funzione secondo cui la derivata di $g (x)$ è $\frac{d g}{d x}$ .

$y^{2} e^{2 x} + \frac{d g}{d x} = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.5

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 8.5.1

Riordina i termini.

$\frac{d g}{d x} + e^{2 x} y^{2} = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 8.5.2

Riordina i fattori in $\frac{d g}{d x} + e^{2 x} y^{2}$ .

$\frac{d g}{d x} + y^{2} e^{2 x} = e^{2 x} y^{2} - 2 x$

Passaggio 9

Risolvi per $\frac{d g}{d x}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 9.1

Risolvi per $\frac{d g}{d x}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 9.1.1

Riordina i fattori in $e^{2 x} y^{2} - 2 x$ .

$\frac{d g}{d x} + y^{2} e^{2 x} = y^{2} e^{2 x} - 2 x$

Passaggio 9.1.2

Sposta tutti i termini non contenenti $\frac{d g}{d x}$ sul lato destro dell'equazione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 9.1.2.1

Sottrai $y^{2} e^{2 x}$ da entrambi i lati dell'equazione.

$\frac{d g}{d x} = y^{2} e^{2 x} - 2 x - y^{2} e^{2 x}$

Passaggio 9.1.2.2

Combina i termini opposti in $y^{2} e^{2 x} - 2 x - y^{2} e^{2 x}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 9.1.2.2.1

Sottrai $y^{2} e^{2 x}$ da $y^{2} e^{2 x}$ .

$\frac{d g}{d x} = - 2 x + 0$

Passaggio 9.1.2.2.2

Somma $- 2 x$ e $0$ .

$\frac{d g}{d x} = - 2 x$

Passaggio 10

Trova l'antiderivata di $- 2 x$ per trovare $g (x)$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.1

Integra entrambi i lati di $\frac{d g}{d x} = - 2 x$ .

$\int \frac{d g}{d x} d x = \int - 2 x d x$

Passaggio 10.2

Calcola $\int \frac{d g}{d x} d x$ .

$g (x) = \int - 2 x d x$

Passaggio 10.3

Poiché $- 2$ è costante rispetto a $x$ , sposta $- 2$ fuori dall'integrale.

$g (x) = - 2 \int x d x$

Passaggio 10.4

Secondo la regola della potenza, l'intero di $x$ rispetto a $x$ è $\frac{1}{2} x^{2}$ .

$g (x) = - 2 (\frac{1}{2} x^{2} + C)$

Passaggio 10.5

Semplifica la risposta.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.5.1

Riscrivi $- 2 (\frac{1}{2} x^{2} + C)$ come $- 2 (\frac{1}{2}) x^{2} + C$ .

$g (x) = - 2 (\frac{1}{2}) x^{2} + C$

Passaggio 10.5.2

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.5.2.1

$- 2$ e $\frac{1}{2}$ .

$g (x) = \frac{- 2}{2} x^{2} + C$

Passaggio 10.5.2.2

Elimina il fattore comune di $- 2$ e $2$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.5.2.2.1

Scomponi $2$ da $- 2$ .

$g (x) = \frac{2 \cdot - 1}{2} x^{2} + C$

Passaggio 10.5.2.2.2

Elimina i fattori comuni.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.5.2.2.2.1

Scomponi $2$ da $2$ .

$g (x) = \frac{2 \cdot - 1}{2 (1)} x^{2} + C$

Passaggio 10.5.2.2.2.2

Elimina il fattore comune.

$g (x) = \frac{2 \cdot - 1}{2 \cdot 1} x^{2} + C$

Passaggio 10.5.2.2.2.3

Riscrivi l'espressione.

$g (x) = \frac{- 1}{1} x^{2} + C$

Passaggio 10.5.2.2.2.4

Dividi $- 1$ per $1$ .

$g (x) = - x^{2} + C$

Passaggio 11

Sostituisci a $g (x)$ in $f (x, y) = \frac{1}{2} e^{2 x} y^{2} + g (x)$ .

$f (x, y) = \frac{1}{2} e^{2 x} y^{2} - x^{2} + C$

Passaggio 12

Semplifica $f (x, y) = \frac{1}{2} e^{2 x} y^{2} - x^{2} + C$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 12.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 12.1.1

$\frac{1}{2}$ e $e^{2 x}$ .

$f (x, y) = \frac{e^{2 x}}{2} y^{2} - x^{2} + C$

Passaggio 12.1.2

$\frac{e^{2 x}}{2}$ e $y^{2}$ .

$f (x, y) = \frac{e^{2 x} y^{2}}{2} - x^{2} + C$

Passaggio 12.2

Riordina i fattori in $f (x, y) = \frac{e^{2 x} y^{2}}{2} - x^{2} + C$ .

$f (x, y) = \frac{y^{2} e^{2 x}}{2} - x^{2} + C$