Cálculo Exemplos

Resolve a equação diferencial x(x+2y)dy+(4xy+3y^2-x)dx=0
Etapa 1
Reescreva a equação diferencial para ajustá-la à técnica de equação diferencial exata.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Reescreva.
Etapa 2
Encontre em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Diferencie em relação a .
Etapa 2.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em 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
Multiplique por .
Etapa 2.4
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.4.3
Multiplique por .
Etapa 2.5
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.5.2
Some e .
Etapa 3
Encontre em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Diferencie em relação a .
Etapa 3.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 3.3
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.3.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.3.4
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.4.1
Some e .
Etapa 3.3.4.2
Multiplique por .
Etapa 3.3.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.3.6
Simplifique somando os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.6.1
Multiplique por .
Etapa 3.3.6.2
Some e .
Etapa 4
Verifique se .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Substitua por e por .
Etapa 4.2
O lado esquerdo não é igual ao direito. Portanto, a equação não é uma identidade.
não é uma identidade.
não é uma identidade.
Etapa 5
Encontre o fator de integração .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Substitua por .
Etapa 5.2
Substitua por .
Etapa 5.3
Substitua por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.1
Substitua por .
Etapa 5.3.2
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.3.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.3.2.3
Multiplique por .
Etapa 5.3.2.4
Subtraia de .
Etapa 5.3.2.5
Subtraia de .
Etapa 5.3.2.6
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.6.1
Fatore de .
Etapa 5.3.2.6.2
Fatore de .
Etapa 5.3.2.6.3
Fatore de .
Etapa 5.3.3
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.4
Encontre o fator de integração .
Etapa 6
Avalie a integral .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 6.2
A integral de com relação a é .
Etapa 6.3
Simplifique.
Etapa 6.4
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.4.1
Simplifique movendo para dentro do logaritmo.
Etapa 6.4.2
Potenciação e logaritmo são funções inversas.
Etapa 6.4.3
Remova o valor absoluto em , porque exponenciações com potências pares são sempre positivas.
Etapa 7
Multiplique ambos os lados de pelo fator de integração .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1
Multiplique por .
Etapa 7.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 7.3
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.1.1
Mova .
Etapa 7.3.1.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 7.3.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 7.3.1.3
Some e .
Etapa 7.3.2
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.2.1
Mova .
Etapa 7.3.2.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 7.3.2.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 7.3.2.3
Some e .
Etapa 7.4
Multiplique por .
Etapa 7.5
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.5.1
Mova .
Etapa 7.5.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.5.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 7.5.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 7.5.3
Some e .
Etapa 7.6
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 7.7
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.7.1
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.7.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 7.7.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 7.7.2
Some e .
Etapa 7.8
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 8
A integral de é .
Etapa 9
Integre para encontrar .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1
Divida a integral única em várias integrais.
Etapa 9.2
Aplique a regra da constante.
Etapa 9.3
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 9.4
De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de com relação a é .
Etapa 9.5
Simplifique.
Etapa 9.6
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.6.1
Combine e .
Etapa 9.6.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.6.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 9.6.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 9.6.3
Multiplique por .
Etapa 10
Como a integral de conterá uma constante de integração, podemos substituir por .
Etapa 11
Defina .
Etapa 12
Encontre .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1
Diferencie em relação a .
Etapa 12.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 12.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 12.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 12.3.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 12.4
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 12.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 12.4.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 12.5
Diferencie usando a regra da função que afirma que a derivada de é .
Etapa 12.6
Reordene os termos.
Etapa 13
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 13.1.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 13.1.3
Combine os termos opostos em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1.3.1
Subtraia de .
Etapa 13.1.3.2
Some e .
Etapa 13.1.3.3
Reorganize os fatores nos termos e .
Etapa 13.1.3.4
Subtraia de .
Etapa 13.1.3.5
Some e .
Etapa 14
Encontre a antiderivada de para encontrar .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 14.1
Integre ambos os lados de .
Etapa 14.2
Avalie .
Etapa 14.3
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 14.4
De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de com relação a é .
Etapa 14.5
Reescreva como .
Etapa 15
Substitua por em .
Etapa 16
Combine e .