Cálculo Exemplos

Resolve a equação diferencial (dy)/(dx)+(2y)/x=(x-1)y^2
Etapa 1
Reescreva a equação diferencial para se adequar à técnica de Bernoulli.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Fatore de .
Etapa 1.2
Reordene e .
Etapa 2
Para resolver a equação diferencial, deixe , em que é o expoente de .
Etapa 3
Resolva a equação para .
Etapa 4
Calcule a derivada de com relação a .
Etapa 5
Calcule a derivada de com relação a .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Calcule a derivada de .
Etapa 5.2
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 5.3
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 5.4
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.1
Multiplique por .
Etapa 5.4.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.4.3
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.3.1
Multiplique por .
Etapa 5.4.3.2
Subtraia de .
Etapa 5.4.3.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.5
Reescreva como .
Etapa 6
Substitua por e por na equação original .
Etapa 7
Resolva a equação diferencial substituída.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1
Reescreva a equação diferencial como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1.1
Multiplique cada termo em por para eliminar as frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1.1.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 7.1.1.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1.1.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1.1.2.1.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1.1.2.1.1.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 7.1.1.2.1.1.2
Fatore de .
Etapa 7.1.1.2.1.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 7.1.1.2.1.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 7.1.1.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 7.1.1.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 7.1.1.2.1.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 7.1.1.2.1.5
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1.1.2.1.5.1
Mova .
Etapa 7.1.1.2.1.5.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 7.1.1.2.1.5.3
Subtraia de .
Etapa 7.1.1.2.1.6
Simplifique .
Etapa 7.1.1.2.1.7
Combine e .
Etapa 7.1.1.2.1.8
Mova para a esquerda de .
Etapa 7.1.1.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1.1.3.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 7.1.1.3.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 7.1.1.3.3
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1.1.3.3.1
Multiplique por .
Etapa 7.1.1.3.3.2
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1.1.3.3.2.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 7.1.1.3.3.2.2
Multiplique por .
Etapa 7.1.1.3.4
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1.1.3.4.1
Mova .
Etapa 7.1.1.3.4.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 7.1.1.3.4.3
Subtraia de .
Etapa 7.1.1.3.5
Simplifique .
Etapa 7.1.2
Fatore de .
Etapa 7.1.3
Reordene e .
Etapa 7.2
O fator de integração é definido pela fórmula , em que .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.2.1
Determine a integração.
Etapa 7.2.2
Integre .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.2.2.1
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 7.2.2.2
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 7.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 7.2.2.4
A integral de com relação a é .
Etapa 7.2.2.5
Simplifique.
Etapa 7.2.3
Remova a constante de integração.
Etapa 7.2.4
Use a regra da multiplicação de potências logarítmica.
Etapa 7.2.5
Potenciação e logaritmo são funções inversas.
Etapa 7.2.6
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 7.3
Multiplique cada termo pelo fator de integração .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.1
Multiplique cada termo por .
Etapa 7.3.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.2.1
Combine e .
Etapa 7.3.2.2
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 7.3.2.3
Combine e .
Etapa 7.3.2.4
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 7.3.2.4.2
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.2.4.2.1
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.2.4.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 7.3.2.4.2.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 7.3.2.4.2.2
Some e .
Etapa 7.3.3
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.3.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 7.3.3.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.3.2.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 7.3.3.2.2
Fatore de .
Etapa 7.3.3.2.3
Cancele o fator comum.
Etapa 7.3.3.2.4
Reescreva a expressão.
Etapa 7.3.3.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 7.3.3.4
Multiplique por .
Etapa 7.4
Reescreva o lado esquerdo como resultado da diferenciação de um produto.
Etapa 7.5
Determine uma integral de cada lado.
Etapa 7.6
Integre o lado esquerdo.
Etapa 7.7
Integre o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.7.1
Divida a integral única em várias integrais.
Etapa 7.7.2
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 7.7.3
A integral de com relação a é .
Etapa 7.7.4
Aplique regras básicas de expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.7.4.1
Mova para fora do denominador, elevando-o à potência.
Etapa 7.7.4.2
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.7.4.2.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 7.7.4.2.2
Multiplique por .
Etapa 7.7.5
De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de com relação a é .
Etapa 7.7.6
Simplifique.
Etapa 7.8
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.8.1
Mova todos os termos que contêm variáveis para o lado esquerdo da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.8.1.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 7.8.1.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 7.8.1.3
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 7.8.1.4
Combine e .
Etapa 7.8.2
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.8.2.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 7.8.2.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 7.8.2.3
Some aos dois lados da equação.
Etapa 7.8.3
Multiplique os dois lados por .
Etapa 7.8.4
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.8.4.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.8.4.1.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.8.4.1.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 7.8.4.1.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 7.8.4.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.8.4.2.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.8.4.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 7.8.4.2.1.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.8.4.2.1.2.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 7.8.4.2.1.2.2
Fatore de .
Etapa 7.8.4.2.1.2.3
Cancele o fator comum.
Etapa 7.8.4.2.1.2.4
Reescreva a expressão.
Etapa 7.8.4.2.1.3
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.8.4.2.1.3.1
Reescreva como .
Etapa 7.8.4.2.1.3.2
Reordene os fatores em .
Etapa 7.8.4.2.1.3.3
Mova .
Etapa 7.8.4.2.1.3.4
Reordene e .
Etapa 8
Substitua por .