Cálculo Exemplos

Resolve a equação diferencial (dy)/(dx)=(2xy+3y^2)/(x^2+2xy)
Etapa 1
Reescreva a equação diferencial como uma função de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Multiplique por .
Etapa 1.2
Multiplique por .
Etapa 1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1
Fatore de .
Etapa 1.4.2
Fatore de .
Etapa 1.4.3
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.4
Reescreva a expressão.
Etapa 1.5
Combine e .
Etapa 1.6
Combine e .
Etapa 1.7
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.7.1
Combine e .
Etapa 1.7.2
Combine e .
Etapa 1.8
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.9
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.9.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.9.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.10
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.10.1
Fatore de .
Etapa 1.10.2
Fatore de .
Etapa 1.10.3
Cancele o fator comum.
Etapa 1.10.4
Reescreva a expressão.
Etapa 1.11
Combine e .
Etapa 1.12
Combine e .
Etapa 1.13
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.13.1
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.13.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.14
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.15
Fatore a partir de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.15.1
Fatore de .
Etapa 1.15.2
Reordene e .
Etapa 1.16
Fatore a partir de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.16.1
Fatore de .
Etapa 1.16.2
Reordene e .
Etapa 1.17
Fatore a partir de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.17.1
Fatore de .
Etapa 1.17.2
Reordene e .
Etapa 1.18
Fatore a partir de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.18.1
Fatore de .
Etapa 1.18.2
Reordene e .
Etapa 2
Deixe . Substitua por .
Etapa 3
Resolva para .
Etapa 4
Use a regra do produto para encontrar a derivada de com relação a .
Etapa 5
Substitua por .
Etapa 6
Resolva a equação diferencial substituída.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
Separe as variáveis.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.1.1
Fatore de .
Etapa 6.1.1.1.2
Fatore de .
Etapa 6.1.1.1.3
Fatore de .
Etapa 6.1.1.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 6.1.1.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 6.1.1.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.1.1.3.2.1.2
Divida por .
Etapa 6.1.1.3.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.3.3.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 6.1.1.3.3.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 6.1.1.3.3.3
Simplifique os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.3.3.3.1
Combine e .
Etapa 6.1.1.3.3.3.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 6.1.1.3.3.4
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.3.3.4.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.3.3.4.1.1
Fatore de .
Etapa 6.1.1.3.3.4.1.2
Fatore de .
Etapa 6.1.1.3.3.4.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 6.1.1.3.3.4.3
Multiplique por .
Etapa 6.1.1.3.3.4.4
Multiplique por .
Etapa 6.1.1.3.3.4.5
Subtraia de .
Etapa 6.1.1.3.3.4.6
Subtraia de .
Etapa 6.1.1.3.3.5
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 6.1.1.3.3.6
Multiplique por .
Etapa 6.1.1.3.3.7
Reordene os fatores em .
Etapa 6.1.2
Reagrupe os fatores.
Etapa 6.1.3
Multiplique os dois lados por .
Etapa 6.1.4
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 6.1.4.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.4.2.1
Fatore de .
Etapa 6.1.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 6.1.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 6.1.4.3
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.4.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.1.4.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 6.1.5
Reescreva a equação.
Etapa 6.2
Integre os dois lados.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.1
Determine uma integral de cada lado.
Etapa 6.2.2
Integre o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1
Escreva a fração usando a decomposição da fração parcial.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.1
Decomponha a fração e multiplique pelo denominador comum.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.1.1
Para cada fator no denominador, crie uma fração usando o fator como denominador e um valor desconhecido como numerador. Como o fator no denominador é linear, coloque uma única variável em seu lugar .
Etapa 6.2.2.1.1.2
Multiplique cada fração na equação pelo denominador da expressão original. Nesse caso, o denominador é .
Etapa 6.2.2.1.1.3
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.1.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.2.2.1.1.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 6.2.2.1.1.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.1.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.2.2.1.1.4.2
Divida por .
Etapa 6.2.2.1.1.5
Reordene e .
Etapa 6.2.2.1.1.6
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.1.6.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.1.6.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.2.2.1.1.6.1.2
Divida por .
Etapa 6.2.2.1.1.6.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 6.2.2.1.1.6.3
Multiplique por .
Etapa 6.2.2.1.1.6.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.1.6.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.2.2.1.1.6.4.2
Divida por .
Etapa 6.2.2.1.1.7
Mova .
Etapa 6.2.2.1.2
Crie equações para as variáveis da fração parcial e use-as para estabelecer um sistema de equações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.2.1
Para criar uma equação para as variáveis de fração parcial, equacione os coeficientes de de cada lado da equação. Para que a equação seja igual, os coeficientes equivalentes em cada lado da equação devem ser iguais.
Etapa 6.2.2.1.2.2
Para criar uma equação para as variáveis de fração parcial, equacione os coeficientes dos termos que não contêm . Para que a equação seja igual, os coeficientes equivalentes em cada lado da equação devem ser iguais.
Etapa 6.2.2.1.2.3
Monte o sistema de equações para encontrar os coeficientes das frações parciais.
Etapa 6.2.2.1.3
Resolva o sistema de equações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.3.1
Reescreva a equação como .
Etapa 6.2.2.1.3.2
Substitua todas as ocorrências de por em cada equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.3.2.1
Substitua todas as ocorrências de em por .
Etapa 6.2.2.1.3.2.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.3.2.2.1
Remova os parênteses.
Etapa 6.2.2.1.3.3
Resolva em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.3.3.1
Reescreva a equação como .
Etapa 6.2.2.1.3.3.2
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.3.3.2.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 6.2.2.1.3.3.2.2
Subtraia de .
Etapa 6.2.2.1.3.4
Resolva o sistema de equações.
Etapa 6.2.2.1.3.5
Liste todas as soluções.
Etapa 6.2.2.1.4
Substitua cada um dos coeficientes de fração parcial em pelos valores encontrados para e .
Etapa 6.2.2.1.5
Remova o zero da expressão.
Etapa 6.2.2.2
Divida a integral única em várias integrais.
Etapa 6.2.2.3
A integral de com relação a é .
Etapa 6.2.2.4
Deixe . Depois, . Reescreva usando e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.4.1
Deixe . Encontre .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.4.1.1
Diferencie .
Etapa 6.2.2.4.1.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 6.2.2.4.1.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 6.2.2.4.1.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 6.2.2.4.1.5
Some e .
Etapa 6.2.2.4.2
Reescreva o problema usando e .
Etapa 6.2.2.5
A integral de com relação a é .
Etapa 6.2.2.6
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.6.1
Simplifique.
Etapa 6.2.2.6.2
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.6.2.1
Use a propriedade dos logaritmos do produto, .
Etapa 6.2.2.6.2.2
Para multiplicar valores absolutos, multiplique os termos dentro de cada um deles.
Etapa 6.2.2.7
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 6.2.3
A integral de com relação a é .
Etapa 6.2.4
Agrupe a constante de integração no lado direito como .
Etapa 7
Substitua por .
Etapa 8
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.1
Mova todos os termos que contêm um logaritmo para o lado esquerdo da equação.
Etapa 8.2
Use a propriedade dos logaritmos do quociente, .
Etapa 8.3
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.3.1
Multiplique por .
Etapa 8.3.2
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.3.2.1
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 8.3.2.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 8.3.3
Combine e .
Etapa 8.3.4
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 8.3.5
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.3.5.1
Multiplique por .
Etapa 8.3.5.2
Eleve à potência de .
Etapa 8.3.5.3
Eleve à potência de .
Etapa 8.3.5.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 8.3.5.5
Some e .
Etapa 8.3.6
Remova os termos não negativos do valor absoluto.
Etapa 8.4
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 8.5
Combine.
Etapa 8.6
Multiplique por .