Cálculo Exemplos

Resolve a equação diferencial y(x^4-y^2)dx+x(x^4+y^2)dy=0
Etapa 1
Encontre em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Diferencie em relação a .
Etapa 1.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.3
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.3.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.3
Some e .
Etapa 1.3.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.6
Multiplique por .
Etapa 1.4
Eleve à potência de .
Etapa 1.5
Eleve à potência de .
Etapa 1.6
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.7
Some e .
Etapa 1.8
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.9
Simplifique somando os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.9.1
Multiplique por .
Etapa 1.9.2
Subtraia de .
Etapa 2
Encontre em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Diferencie em relação a .
Etapa 2.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 2.3
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.4
Some e .
Etapa 2.4
Eleve à potência de .
Etapa 2.5
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.6
Some e .
Etapa 2.7
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.8
Simplifique somando os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.8.1
Multiplique por .
Etapa 2.8.2
Some e .
Etapa 3
Verifique se .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Substitua por e por .
Etapa 3.2
O lado esquerdo não é igual ao direito. Portanto, a equação não é uma identidade.
não é uma identidade.
não é uma identidade.
Etapa 4
Encontre o fator de integração .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Substitua por .
Etapa 4.2
Substitua por .
Etapa 4.3
Substitua por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1
Substitua por .
Etapa 4.3.2
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.2.1
Deixe . Substitua em todas as ocorrências de .
Etapa 4.3.2.2
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.2.2.1
Fatore de .
Etapa 4.3.2.2.2
Fatore de .
Etapa 4.3.2.2.3
Fatore de .
Etapa 4.3.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 4.3.3
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.3.1
Fatore de .
Etapa 4.3.3.2
Fatore de .
Etapa 4.3.3.3
Fatore de .
Etapa 4.3.3.4
Reescreva como .
Etapa 4.3.3.5
Cancele o fator comum.
Etapa 4.3.3.6
Reescreva a expressão.
Etapa 4.3.4
Multiplique por .
Etapa 4.3.5
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4.4
Encontre o fator de integração .
Etapa 5
Avalie a integral .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 5.2
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 5.3
Multiplique por .
Etapa 5.4
A integral de com relação a é .
Etapa 5.5
Simplifique.
Etapa 5.6
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.6.1
Simplifique movendo para dentro do logaritmo.
Etapa 5.6.2
Potenciação e logaritmo são funções inversas.
Etapa 5.6.3
Remova o valor absoluto em , porque exponenciações com potências pares são sempre positivas.
Etapa 5.6.4
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 6
Multiplique ambos os lados de pelo fator de integração .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
Multiplique por .
Etapa 6.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 6.3
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 6.4
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.4.1
Mova .
Etapa 6.4.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.4.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 6.4.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 6.4.3
Some e .
Etapa 6.5
Multiplique por .
Etapa 6.6
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.6.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.6.1.1
Fatore de .
Etapa 6.6.1.2
Fatore de .
Etapa 6.6.1.3
Fatore de .
Etapa 6.6.2
Reescreva como .
Etapa 6.6.3
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 6.7
Multiplique por .
Etapa 6.8
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.8.1
Fatore de .
Etapa 6.8.2
Cancele o fator comum.
Etapa 6.8.3
Reescreva a expressão.
Etapa 6.9
Multiplique por .
Etapa 7
A integral de é .
Etapa 8
Integre para encontrar .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.1
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 8.2
Divida a integral única em várias integrais.
Etapa 8.3
Aplique a regra da constante.
Etapa 8.4
De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de com relação a é .
Etapa 8.5
Combine e .
Etapa 8.6
Simplifique.
Etapa 9
Como a integral de conterá uma constante de integração, podemos substituir por .
Etapa 10
Defina .
Etapa 11
Encontre .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.1
Diferencie em relação a .
Etapa 11.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 11.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.3.1
Combine e .
Etapa 11.3.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 11.3.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 11.3.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 11.3.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 11.3.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 11.3.7
Reescreva como .
Etapa 11.3.8
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.3.8.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 11.3.8.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 11.3.8.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 11.3.9
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 11.3.10
Mova para a esquerda de .
Etapa 11.3.11
Some e .
Etapa 11.3.12
Combine e .
Etapa 11.3.13
Combine e .
Etapa 11.3.14
Combine e .
Etapa 11.3.15
Mova para a esquerda de .
Etapa 11.3.16
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.3.16.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.3.16.2
Divida por .
Etapa 11.3.17
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.3.17.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.3.17.2
Multiplique por .
Etapa 11.3.18
Multiplique por .
Etapa 11.3.19
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.3.19.1
Mova .
Etapa 11.3.19.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 11.3.19.3
Subtraia de .
Etapa 11.4
Diferencie usando a regra da função que afirma que a derivada de é .
Etapa 11.5
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.5.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 11.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 11.5.3
Combine os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.5.3.1
Combine e .
Etapa 11.5.3.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 11.5.3.3
Combine e .
Etapa 11.5.3.4
Combine e .
Etapa 11.5.3.5
Mova para a esquerda de .
Etapa 11.5.3.6
Mova para a esquerda de .
Etapa 11.5.3.7
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.5.3.7.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.5.3.7.2
Divida por .
Etapa 11.5.3.8
Multiplique por .
Etapa 11.5.3.9
Combine e .
Etapa 11.5.3.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 11.5.3.11
Multiplique por .
Etapa 11.5.3.12
Mova para a esquerda de .
Etapa 11.5.3.13
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.5.3.13.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.5.3.13.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.5.3.14
Subtraia de .
Etapa 11.5.4
Reordene os termos.
Etapa 12
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1
Mova todos os termos que contêm variáveis para o lado esquerdo da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 12.1.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 12.1.3
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.3.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 12.1.3.2
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.3.2.1
Mova .
Etapa 12.1.3.2.2
Multiplique por .
Etapa 12.1.3.3
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.3.3.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 12.1.3.3.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 12.1.3.3.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 12.1.3.4
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.3.4.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.3.4.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.3.4.1.1.1
Mova .
Etapa 12.1.3.4.1.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 12.1.3.4.1.1.3
Some e .
Etapa 12.1.3.4.1.2
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.3.4.1.2.1
Mova .
Etapa 12.1.3.4.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 12.1.3.4.1.3
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.3.4.1.3.1
Multiplique por .
Etapa 12.1.3.4.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 12.1.3.4.1.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 12.1.3.4.1.5
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.3.4.1.5.1
Mova .
Etapa 12.1.3.4.1.5.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.3.4.1.5.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 12.1.3.4.1.5.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 12.1.3.4.1.5.3
Some e .
Etapa 12.1.3.4.1.6
Multiplique por .
Etapa 12.1.3.4.1.7
Multiplique por .
Etapa 12.1.3.4.2
Subtraia de .
Etapa 12.1.3.4.3
Some e .
Etapa 12.1.4
Combine os termos opostos em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.4.1
Some e .
Etapa 12.1.4.2
Some e .
Etapa 12.1.5
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.5.1
Cancele o fator comum.
Etapa 12.1.5.2
Divida por .
Etapa 12.1.6
Combine os termos opostos em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1.6.1
Subtraia de .
Etapa 12.1.6.2
Some e .
Etapa 13
Encontre a antiderivada de para encontrar .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1
Integre ambos os lados de .
Etapa 13.2
Avalie .
Etapa 13.3
A integral de com relação a é .
Etapa 13.4
Some e .
Etapa 14
Substitua por em .
Etapa 15
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.1
Combine e .
Etapa 15.2
Multiplique por .
Etapa 15.3
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.3.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.3.1.1
Fatore de .
Etapa 15.3.1.2
Fatore de .
Etapa 15.3.1.3
Fatore de .
Etapa 15.3.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 15.3.3
Combine e .
Etapa 15.3.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.3.5
Mova para a esquerda de .
Etapa 15.4
Combine e .
Etapa 15.5
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 15.6
Combine.
Etapa 15.7
Multiplique por .