Cálculo Exemplos

Resolve a equação diferencial (x^2+1)(dy)/(dx)+3xy=6x
Etapa 1
Separe as variáveis.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.1.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 1.1.3
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.3.1
Fatore de .
Etapa 1.1.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 1.1.3.3
Fatore de .
Etapa 1.1.3.4
Fatore de .
Etapa 1.1.4
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.4.1
Divida cada termo em por .
Etapa 1.1.4.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.4.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.4.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.1.4.2.1.2
Divida por .
Etapa 1.1.4.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.4.3.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.1.4.3.2
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.4.3.2.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.4.3.2.1.1
Fatore de .
Etapa 1.1.4.3.2.1.2
Fatore de .
Etapa 1.1.4.3.2.1.3
Fatore de .
Etapa 1.1.4.3.2.2
Reescreva como .
Etapa 1.2
Reagrupe os fatores.
Etapa 1.3
Multiplique os dois lados por .
Etapa 1.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1
Fatore de .
Etapa 1.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.5
Reescreva a equação.
Etapa 2
Integre os dois lados.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Determine uma integral de cada lado.
Etapa 2.2
Integre o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Deixe . Depois, , então, . Reescreva usando e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1.1
Deixe . Encontre .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1.1.1
Reescreva.
Etapa 2.2.1.1.2
Divida por .
Etapa 2.2.1.2
Reescreva o problema usando e .
Etapa 2.2.2
Divida a fração em diversas frações.
Etapa 2.2.3
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 2.2.4
A integral de com relação a é .
Etapa 2.2.5
Simplifique.
Etapa 2.2.6
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.3
Integre o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.1
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 2.3.2
Deixe . Depois, , então, . Reescreva usando e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.2.1
Deixe . Encontre .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.2.1.1
Diferencie .
Etapa 2.3.2.1.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.3.2.1.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.2.1.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.2.1.5
Some e .
Etapa 2.3.2.2
Reescreva o problema usando e .
Etapa 2.3.3
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.3.1
Multiplique por .
Etapa 2.3.3.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.3.4
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 2.3.5
Combine e .
Etapa 2.3.6
A integral de com relação a é .
Etapa 2.3.7
Simplifique.
Etapa 2.3.8
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.4
Agrupe a constante de integração no lado direito como .
Etapa 3
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1.1
Combine e .
Etapa 3.2
Mova todos os termos que contêm um logaritmo para o lado esquerdo da equação.
Etapa 3.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 3.4
Combine e .
Etapa 3.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.6
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.6.1
Reordene a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.6.1.1
Reordene e .
Etapa 3.6.1.2
Mova .
Etapa 3.6.2
Fatore de .
Etapa 3.6.3
Fatore de .
Etapa 3.6.4
Fatore de .
Etapa 3.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.8
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.8.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.8.1.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.8.1.1.1
Simplifique movendo para dentro do logaritmo.
Etapa 3.8.1.1.2
Remova o valor absoluto em , porque exponenciações com potências pares são sempre positivas.
Etapa 3.8.1.1.3
Simplifique movendo para dentro do logaritmo.
Etapa 3.8.1.1.4
Use a propriedade dos logaritmos do produto, .
Etapa 3.8.1.2
Reescreva como .
Etapa 3.8.1.3
Simplifique movendo para dentro do logaritmo.
Etapa 3.8.1.4
Aplique a regra do produto a .
Etapa 3.8.1.5
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.8.1.5.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 3.8.1.5.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.8.1.5.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 3.8.1.5.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 3.8.1.6
Simplifique.
Etapa 3.8.1.7
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.8.1.7.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 3.8.1.7.2
Combine e .
Etapa 3.8.1.8
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.9
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.9.1
Divida cada termo em por .
Etapa 3.9.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.9.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 3.9.2.2
Divida por .
Etapa 3.9.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.9.3.1
Mova o número negativo do denominador de .
Etapa 3.9.3.2
Reescreva como .
Etapa 3.10
Para resolver , reescreva a equação usando propriedades de logaritmos.
Etapa 3.11
Reescreva na forma exponencial usando a definição de um logaritmo. Se e forem números reais positivos e , então, será equivalente a .
Etapa 3.12
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.12.1
Reescreva a equação como .
Etapa 3.12.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 3.12.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.12.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 3.12.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.12.3.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 3.12.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 3.12.3.2.3
Divida por .
Etapa 3.12.3.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.12.3.3.1
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 3.12.3.3.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 3.12.3.3.3
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.12.3.3.3.1
Multiplique por .
Etapa 3.12.3.3.3.2
Multiplique por .
Etapa 3.12.3.3.3.3
Multiplique por .
Etapa 3.12.3.3.3.4
Multiplique por .
Etapa 3.12.3.3.3.5
Multiplique por .
Etapa 3.12.3.3.3.6
Multiplique por .
Etapa 3.12.3.3.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.12.3.3.5
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.12.3.3.5.1
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.12.3.3.5.2
Reescreva como .
Etapa 3.12.3.3.5.3
Multiplique por .
Etapa 3.12.3.3.6
Simplifique com fatoração.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.12.3.3.6.1
Fatore de .
Etapa 3.12.3.3.6.2
Fatore de .
Etapa 3.12.3.3.6.3
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.12.3.3.6.3.1
Reescreva como .
Etapa 3.12.3.3.6.3.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4
Simplifique a constante de integração.