Cálculo Exemplos

Resolve a equação diferencial (dy)/(dx)=xy^3
dydx=xy3dydx=xy3
Etapa 1
Separe as variáveis.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Multiplique os dois lados por 1y31y3.
1y3dydx=1y3(xy3)1y3dydx=1y3(xy3)
Etapa 1.2
Cancele o fator comum de y3y3.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1
Fatore y3y3 de xy3xy3.
1y3dydx=1y3(y3x)1y3dydx=1y3(y3x)
Etapa 1.2.2
Cancele o fator comum.
1y3dydx=1y3(y3x)
Etapa 1.2.3
Reescreva a expressão.
1y3dydx=x
1y3dydx=x
Etapa 1.3
Reescreva a equação.
1y3dy=xdx
1y3dy=xdx
Etapa 2
Integre os dois lados.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Determine uma integral de cada lado.
1y3dy=xdx
Etapa 2.2
Integre o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Aplique regras básicas de expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1.1
Mova y3 para fora do denominador, elevando-o à -1 potência.
(y3)-1dy=xdx
Etapa 2.2.1.2
Multiplique os expoentes em (y3)-1.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1.2.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, (am)n=amn.
y3-1dy=xdx
Etapa 2.2.1.2.2
Multiplique 3 por -1.
y-3dy=xdx
y-3dy=xdx
y-3dy=xdx
Etapa 2.2.2
De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de y-3 com relação a y é -12y-2.
-12y-2+C1=xdx
Etapa 2.2.3
Simplifique a resposta.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.3.1
Reescreva -12y-2+C1 como -121y2+C1.
-121y2+C1=xdx
Etapa 2.2.3.2
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.3.2.1
Multiplique 1y2 por 12.
-1y22+C1=xdx
Etapa 2.2.3.2.2
Mova 2 para a esquerda de y2.
-12y2+C1=xdx
-12y2+C1=xdx
-12y2+C1=xdx
-12y2+C1=xdx
Etapa 2.3
De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de x com relação a x é 12x2.
-12y2+C1=12x2+C2
Etapa 2.4
Agrupe a constante de integração no lado direito como K.
-12y2=12x2+K
-12y2=12x2+K
Etapa 3
Resolva y.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Combine 12 e x2.
-12y2=x22+K
Etapa 3.2
Encontre o MMC dos termos na equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1
Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.
2y2,2,1
Etapa 3.2.2
Como 2y2,2,1 contém números e variáveis, há duas etapas para encontrar o MMC. Encontre o MMC da parte numérica 2y2,2,11) e, depois, o da parte variável 2y2,2,1.
Etapa 3.2.3
O MMC é o menor número positivo pelo qual todos os números se dividem uniformemente.
1. Liste os fatores primos de cada número.
2. Multiplique cada fator pelo maior número de vezes em que ele ocorre em cada número.
Etapa 3.2.4
Como 2 não tem fatores além de 1 e 2.
2 é um número primo
Etapa 3.2.5
O número 1 não é primo porque tem apenas um fator positivo, que é ele mesmo.
Não é primo
Etapa 3.2.6
O MMC de 2,2,1 é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos números.
2
Etapa 3.2.7
Os fatores para y2 são yy, que é y multiplicado um pelo outro 2 vezes.
y2=yy
y ocorre 2 vezes.
Etapa 3.2.8
O MMC de y2 é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos termos.
yy
Etapa 3.2.9
Multiplique y por y.
y2
Etapa 3.2.10
O MMC de 2y2,2,1 é a parte numérica 2 multiplicada pela parte variável.
2y2
2y2
Etapa 3.3
Multiplique cada termo em -12y2=x22+K por 2y2 para eliminar as frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.1
Multiplique cada termo em -12y2=x22+K por 2y2.
-12y2(2y2)=x22(2y2)+K(2y2)
Etapa 3.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.1
Cancele o fator comum de 2y2.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.1.1
Mova o negativo de maior ordem em -12y2 para o numerador.
-12y2(2y2)=x22(2y2)+K(2y2)
Etapa 3.3.2.1.2
Cancele o fator comum.
-12y2(2y2)=x22(2y2)+K(2y2)
Etapa 3.3.2.1.3
Reescreva a expressão.
-1=x22(2y2)+K(2y2)
-1=x22(2y2)+K(2y2)
-1=x22(2y2)+K(2y2)
Etapa 3.3.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.3.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
-1=2x22y2+K(2y2)
Etapa 3.3.3.1.2
Cancele o fator comum de 2.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.3.1.2.1
Cancele o fator comum.
-1=2x22y2+K(2y2)
Etapa 3.3.3.1.2.2
Reescreva a expressão.
-1=x2y2+K(2y2)
-1=x2y2+K(2y2)
Etapa 3.3.3.1.3
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
-1=x2y2+2Ky2
-1=x2y2+2Ky2
-1=x2y2+2Ky2
-1=x2y2+2Ky2
Etapa 3.4
Resolva a equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.1
Reescreva a equação como x2y2+2Ky2=-1.
x2y2+2Ky2=-1
Etapa 3.4.2
Fatore y2 de x2y2+2Ky2.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.2.1
Fatore y2 de x2y2.
y2x2+2Ky2=-1
Etapa 3.4.2.2
Fatore y2 de 2Ky2.
y2x2+y2(2K)=-1
Etapa 3.4.2.3
Fatore y2 de y2x2+y2(2K).
y2(x2+2K)=-1
y2(x2+2K)=-1
Etapa 3.4.3
Divida cada termo em y2(x2+2K)=-1 por x2+2K e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.3.1
Divida cada termo em y2(x2+2K)=-1 por x2+2K.
y2(x2+2K)x2+2K=-1x2+2K
Etapa 3.4.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.3.2.1
Cancele o fator comum de x2+2K.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
y2(x2+2K)x2+2K=-1x2+2K
Etapa 3.4.3.2.1.2
Divida y2 por 1.
y2=-1x2+2K
y2=-1x2+2K
y2=-1x2+2K
Etapa 3.4.3.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.3.3.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
y2=-1x2+2K
y2=-1x2+2K
y2=-1x2+2K
Etapa 3.4.4
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
y=±-1x2+2K
Etapa 3.4.5
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.5.1
Primeiro, use o valor positivo de ± para encontrar a primeira solução.
y=-1x2+2K
Etapa 3.4.5.2
Depois, use o valor negativo de ± para encontrar a segunda solução.
y=--1x2+2K
Etapa 3.4.5.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
y=-1x2+2K
y=--1x2+2K
y=-1x2+2K
y=--1x2+2K
y=-1x2+2K
y=--1x2+2K
y=-1x2+2K
y=--1x2+2K
Etapa 4
Simplifique a constante de integração.
y=-1x2+K
y=--1x2+K
(
(
)
)
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[
[
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7
7
8
8
9
9
°
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θ
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4
4
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5
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 [x2  12  π  xdx ]