Cálculo Exemplos

$\frac{d y}{d x} + \frac{y}{x} = x e^{2 x}$

Etapa 1

Reescreva a equação diferencial como $\frac{d y}{d x} + M (x) y = Q (x)$ .

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Etapa 1.1

Fatore $y$ de $\frac{y}{x}$ .

$\frac{d y}{d x} + y \frac{1}{x} = x e^{2 x}$

Etapa 1.2

Reordene $y$ e $\frac{1}{x}$ .

$\frac{d y}{d x} + \frac{1}{x} y = x e^{2 x}$

Etapa 2

O fator de integração é definido pela fórmula $e^{\int P (x) d x}$ , em que $P (x) = \frac{1}{x}$ .

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Etapa 2.1

Determine a integração.

$e^{\int \frac{1}{x} d x}$

Etapa 2.2

A integral de $\frac{1}{x}$ com relação a $x$ é $\ln (| x |)$ .

$e^{\ln (| x |) + C}$

Etapa 2.3

Remova a constante de integração.

$e^{\ln (x)}$

Etapa 2.4

Potenciação e logaritmo são funções inversas.

$x$

Etapa 3

Multiplique cada termo pelo fator de integração $x$ .

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Etapa 3.1

Multiplique cada termo por $x$ .

$x \frac{d y}{d x} + x (\frac{1}{x} y) = x (x e^{2 x})$

Etapa 3.2

Simplifique cada termo.

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Etapa 3.2.1

Combine $\frac{1}{x}$ e $y$ .

$x \frac{d y}{d x} + x \frac{y}{x} = x (x e^{2 x})$

Etapa 3.2.2

Cancele o fator comum de $x$ .

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Etapa 3.2.2.1

Cancele o fator comum.

$x \frac{d y}{d x} + x \frac{y}{x} = x (x e^{2 x})$

Etapa 3.2.2.2

Reescreva a expressão.

$x \frac{d y}{d x} + y = x (x e^{2 x})$

Etapa 3.3

Multiplique $x$ por $x$ somando os expoentes.

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Etapa 3.3.1

Mova $x$ .

$x \frac{d y}{d x} + y = x \cdot x e^{2 x}$

Etapa 3.3.2

Multiplique $x$ por $x$ .

$x \frac{d y}{d x} + y = x^{2} e^{2 x}$

Etapa 4

Reescreva o lado esquerdo como resultado da diferenciação de um produto.

$\frac{d}{d x} [x y] = x^{2} e^{2 x}$

Etapa 5

Determine uma integral de cada lado.

$\int \frac{d}{d x} [x y] d x = \int x^{2} e^{2 x} d x$

Etapa 6

Integre o lado esquerdo.

$x y = \int x^{2} e^{2 x} d x$

Etapa 7

Integre o lado direito.

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Etapa 7.1

Integre por partes usando a fórmula $\int u d v = u v - \int v d u$ , em que $u = x^{2}$ e $d v = e^{2 x}$ .

$x y = x^{2} (\frac{1}{2} e^{2 x}) - \int \frac{1}{2} e^{2 x} (2 x) d x$

Etapa 7.2

Simplifique.

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Etapa 7.2.1

Combine $\frac{1}{2}$ e $e^{2 x}$ .

$x y = x^{2} \frac{e^{2 x}}{2} - \int \frac{1}{2} e^{2 x} (2 x) d x$

Etapa 7.2.2

Combine $x^{2}$ e $\frac{e^{2 x}}{2}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - \int \frac{1}{2} e^{2 x} (2 x) d x$

Etapa 7.3

Como $\frac{1}{2} \cdot 2$ é constante com relação a $x$ , mova $\frac{1}{2} \cdot 2$ para fora da integral.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{1}{2} \cdot 2 \int e^{2 x} (x) d x)$

Etapa 7.4

Simplifique.

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Etapa 7.4.1

Combine $\frac{1}{2}$ e $2$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{2}{2} \int e^{2 x} (x) d x)$

Etapa 7.4.2

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 7.4.2.1

Cancele o fator comum.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{2}{2} \int e^{2 x} (x) d x)$

Etapa 7.4.2.2

Reescreva a expressão.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (1 \int e^{2 x} (x) d x)$

Etapa 7.4.3

Multiplique $\int e^{2 x} (x) d x$ por $1$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - \int e^{2 x} (x) d x$

Etapa 7.5

Integre por partes usando a fórmula $\int u d v = u v - \int v d u$ , em que $u = x$ e $d v = e^{2 x}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (x (\frac{1}{2} e^{2 x}) - \int \frac{1}{2} e^{2 x} d x)$

Etapa 7.6

Simplifique.

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Etapa 7.6.1

Combine $\frac{1}{2}$ e $e^{2 x}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (x \frac{e^{2 x}}{2} - \int \frac{1}{2} e^{2 x} d x)$

Etapa 7.6.2

Combine $x$ e $\frac{e^{2 x}}{2}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \int \frac{1}{2} e^{2 x} d x)$

Etapa 7.6.3

Combine $\frac{1}{2}$ e $e^{2 x}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \int \frac{e^{2 x}}{2} d x)$

Etapa 7.7

Como $\frac{1}{2}$ é constante com relação a $x$ , mova $\frac{1}{2}$ para fora da integral.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - (\frac{1}{2} \int e^{2 x} d x))$

Etapa 7.8

Deixe $u = 2 x$ . Depois, $d u = 2 d x$ , então, $\frac{1}{2} d u = d x$ . Reescreva usando $u$ e $d$ $u$ .

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Etapa 7.8.1

Deixe $u = 2 x$ . Encontre $\frac{d u}{d x}$ .

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Etapa 7.8.1.1

Diferencie $2 x$ .

$\frac{d}{d x} [2 x]$

Etapa 7.8.1.2

Como $2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $2 x$ em relação a $x$ é $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$2 \frac{d}{d x} [x]$

Etapa 7.8.1.3

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$2 \cdot 1$

Etapa 7.8.1.4

Multiplique $2$ por $1$ .

$2$

Etapa 7.8.2

Reescreva o problema usando $u$ e $d u$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{2} \int e^{u} \frac{1}{2} d u)$

Etapa 7.9

Combine $e^{u}$ e $\frac{1}{2}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{2} \int \frac{e^{u}}{2} d u)$

Etapa 7.10

Como $\frac{1}{2}$ é constante com relação a $u$ , mova $\frac{1}{2}$ para fora da integral.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{2} (\frac{1}{2} \int e^{u} d u))$

Etapa 7.11

Simplifique.

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Etapa 7.11.1

Multiplique $\frac{1}{2}$ por $\frac{1}{2}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{2 \cdot 2} \int e^{u} d u)$

Etapa 7.11.2

Multiplique $2$ por $2$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{4} \int e^{u} d u)$

Etapa 7.12

A integral de $e^{u}$ com relação a $u$ é $e^{u}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{4} (e^{u} + C))$

Etapa 7.13

Simplifique.

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Etapa 7.13.1

Reescreva $\frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{4} (e^{u} + C))$ como $\frac{1}{2} x^{2} e^{2 x} - (\frac{1}{2} x e^{2 x} - \frac{1}{4} e^{u}) + C$ .

$x y = \frac{1}{2} x^{2} e^{2 x} - (\frac{1}{2} x e^{2 x} - \frac{1}{4} e^{u}) + C$

Etapa 7.13.2

Simplifique.

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Etapa 7.13.2.1

Combine $\frac{1}{2}$ e $x^{2}$ .

$x y = \frac{x^{2}}{2} e^{2 x} - (\frac{1}{2} x e^{2 x} - \frac{1}{4} e^{u}) + C$

Etapa 7.13.2.2

Combine $\frac{x^{2}}{2}$ e $e^{2 x}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{1}{2} x e^{2 x} - \frac{1}{4} e^{u}) + C$

Etapa 7.13.2.3

Combine $\frac{1}{2}$ e $x$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x}{2} e^{2 x} - \frac{1}{4} e^{u}) + C$

Etapa 7.13.2.4

Combine $\frac{x}{2}$ e $e^{2 x}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{4} e^{u}) + C$

Etapa 7.13.2.5

Combine $e^{u}$ e $\frac{1}{4}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{e^{u}}{4}) + C$

Etapa 7.13.2.6

Para escrever $- (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{e^{u}}{4})$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{e^{u}}{4}) \cdot \frac{2}{2} + C$

Etapa 7.13.2.7

Combine $- (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{e^{u}}{4})$ e $\frac{2}{2}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x}}{2} + \frac{- (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{e^{u}}{4}) \cdot 2}{2} + C$

Etapa 7.13.2.8

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{e^{u}}{4}) \cdot 2}{2} + C$

Etapa 7.13.2.9

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - 2 (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{e^{u}}{4})}{2} + C$

Etapa 7.14

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $2 x$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - 2 (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{e^{2 x}}{4})}{2} + C$

Etapa 7.15

Simplifique.

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Etapa 7.15.1

Aplique a propriedade distributiva.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - 2 \frac{x e^{2 x}}{2} - 2 (- \frac{e^{2 x}}{4})}{2} + C$

Etapa 7.15.2

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 7.15.2.1

Fatore $2$ de $- 2$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} + 2 (- 1) \frac{x e^{2 x}}{2} - 2 (- \frac{e^{2 x}}{4})}{2} + C$

Etapa 7.15.2.2

Cancele o fator comum.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} + 2 \cdot - 1 \frac{x e^{2 x}}{2} - 2 (- \frac{e^{2 x}}{4})}{2} + C$

Etapa 7.15.2.3

Reescreva a expressão.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - (x e^{2 x}) - 2 (- \frac{e^{2 x}}{4})}{2} + C$

Etapa 7.15.3

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 7.15.3.1

Mova o negativo de maior ordem em $- \frac{e^{2 x}}{4}$ para o numerador.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - (x e^{2 x}) - 2 \frac{- e^{2 x}}{4}}{2} + C$

Etapa 7.15.3.2

Fatore $2$ de $- 2$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - (x e^{2 x}) + 2 (- 1) \frac{- e^{2 x}}{4}}{2} + C$

Etapa 7.15.3.3

Fatore $2$ de $4$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - (x e^{2 x}) + 2 \cdot - 1 \frac{- e^{2 x}}{2 \cdot 2}}{2} + C$

Etapa 7.15.3.4

Cancele o fator comum.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - (x e^{2 x}) + 2 \cdot - 1 \frac{- e^{2 x}}{2 \cdot 2}}{2} + C$

Etapa 7.15.3.5

Reescreva a expressão.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - (x e^{2 x}) - \frac{- e^{2 x}}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.4

Simplifique cada termo.

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Etapa 7.15.4.1

Mova o número negativo para a frente da fração.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - x e^{2 x} - - \frac{e^{2 x}}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.4.2

Multiplique $- - \frac{e^{2 x}}{2}$ .

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Etapa 7.15.4.2.1

Multiplique $- 1$ por $- 1$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - x e^{2 x} + 1 \frac{e^{2 x}}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.4.2.2

Multiplique $\frac{e^{2 x}}{2}$ por $1$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - x e^{2 x} + \frac{e^{2 x}}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.5

Para escrever $- x e^{2 x}$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - x e^{2 x} \cdot \frac{2}{2} + \frac{e^{2 x}}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.6

Combine $- x e^{2 x}$ e $\frac{2}{2}$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} + \frac{- x e^{2 x} \cdot 2}{2} + \frac{e^{2 x}}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.7

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} + \frac{- x e^{2 x} \cdot 2 + e^{2 x}}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.8

Simplifique o numerador.

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Etapa 7.15.8.1

Fatore $e^{2 x}$ de $- x e^{2 x} \cdot 2 + e^{2 x}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.15.8.1.1

Fatore $e^{2 x}$ de $- x e^{2 x} \cdot 2$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} + \frac{e^{2 x} (- x \cdot 2) + e^{2 x}}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.8.1.2

Multiplique por $1$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} + \frac{e^{2 x} (- x \cdot 2) + e^{2 x} \cdot 1}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.8.1.3

Fatore $e^{2 x}$ de $e^{2 x} (- x \cdot 2) + e^{2 x} \cdot 1$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} + \frac{e^{2 x} (- x \cdot 2 + 1)}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.8.2

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} + \frac{e^{2 x} (- 2 x + 1)}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.9

Fatore $- 1$ de $- 2 x$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} + \frac{e^{2 x} (- (2 x) + 1)}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.10

Reescreva $1$ como $- 1 (- 1)$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} + \frac{e^{2 x} (- (2 x) - 1 (- 1))}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.11

Fatore $- 1$ de $- (2 x) - 1 (- 1)$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} + \frac{e^{2 x} (- (2 x - 1))}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.12

Reescreva $- (2 x - 1)$ como $- 1 (2 x - 1)$ .

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} + \frac{e^{2 x} (- 1 (2 x - 1))}{2}}{2} + C$

Etapa 7.15.13

Mova o número negativo para a frente da fração.

$x y = \frac{x^{2} e^{2 x} - \frac{e^{2 x} (2 x - 1)}{2}}{2} + C$

Etapa 7.16

Reordene os termos.

$x y = \frac{1}{2} (x^{2} e^{2 x} - \frac{1}{2} e^{2 x} (2 x - 1)) + C$

Etapa 8

Resolva $y$ .

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Etapa 8.1

Simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 8.1.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 8.1.1.1

Aplique a propriedade distributiva.

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} - \frac{1}{2} \cdot (e^{2 x} (2 x) + e^{2 x} \cdot - 1)) + C$

Etapa 8.1.1.2

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} - \frac{1}{2} \cdot (2 e^{2 x} x + e^{2 x} \cdot - 1)) + C$

Etapa 8.1.1.3

Mova $- 1$ para a esquerda de $e^{2 x}$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} - \frac{1}{2} \cdot (2 e^{2 x} x - 1 \cdot e^{2 x})) + C$

Etapa 8.1.1.4

Reescreva $- 1 e^{2 x}$ como $- e^{2 x}$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} - \frac{1}{2} \cdot (2 e^{2 x} x - e^{2 x})) + C$

Etapa 8.1.1.5

Aplique a propriedade distributiva.

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} - \frac{1}{2} (2 e^{2 x} x) - \frac{1}{2} (- e^{2 x})) + C$

Etapa 8.1.1.6

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 8.1.1.6.1

Mova o negativo de maior ordem em $- \frac{1}{2}$ para o numerador.

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} + \frac{- 1}{2} (2 e^{2 x} x) - \frac{1}{2} (- e^{2 x})) + C$

Etapa 8.1.1.6.2

Fatore $2$ de $2 e^{2 x} x$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} + \frac{- 1}{2} (2 (e^{2 x} x)) - \frac{1}{2} (- e^{2 x})) + C$

Etapa 8.1.1.6.3

Cancele o fator comum.

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} + \frac{- 1}{2} (2 (e^{2 x} x)) - \frac{1}{2} (- e^{2 x})) + C$

Etapa 8.1.1.6.4

Reescreva a expressão.

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} - 1 (e^{2 x} x) - \frac{1}{2} (- e^{2 x})) + C$

Etapa 8.1.1.7

Multiplique $- \frac{1}{2} (- e^{2 x})$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 8.1.1.7.1

Multiplique $- 1$ por $- 1$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} - 1 (e^{2 x} x) + 1 (\frac{1}{2}) e^{2 x}) + C$

Etapa 8.1.1.7.2

Multiplique $\frac{1}{2}$ por $1$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} - 1 (e^{2 x} x) + \frac{1}{2} e^{2 x}) + C$

Etapa 8.1.1.7.3

Combine $\frac{1}{2}$ e $e^{2 x}$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} - 1 (e^{2 x} x) + \frac{e^{2 x}}{2}) + C$

Etapa 8.1.1.8

Reescreva $- 1 (e^{2 x} x)$ como $- (e^{2 x} x)$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} - e^{2 x} x + \frac{e^{2 x}}{2}) + C$

Etapa 8.1.1.9

Combine $- e^{2 x} x$ e $\frac{e^{2 x}}{2}$ usando um denominador comum.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 8.1.1.9.1

Mova $e^{2 x}$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} - x e^{2 x} + \frac{e^{2 x}}{2}) + C$

Etapa 8.1.1.9.2

Para escrever $- x e^{2 x}$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} - x e^{2 x} \cdot \frac{2}{2} + \frac{e^{2 x}}{2}) + C$

Etapa 8.1.1.9.3

Combine $- x e^{2 x}$ e $\frac{2}{2}$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} + \frac{- x e^{2 x} \cdot 2}{2} + \frac{e^{2 x}}{2}) + C$

Etapa 8.1.1.9.4

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} + \frac{- x e^{2 x} \cdot 2 + e^{2 x}}{2}) + C$

Etapa 8.1.1.10

Simplifique o numerador.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 8.1.1.10.1

Fatore $e^{2 x}$ de $- x e^{2 x} \cdot 2 + e^{2 x}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 8.1.1.10.1.1

Fatore $e^{2 x}$ de $- x e^{2 x} \cdot 2$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} + \frac{e^{2 x} (- x \cdot 2) + e^{2 x}}{2}) + C$

Etapa 8.1.1.10.1.2

Multiplique por $1$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} + \frac{e^{2 x} (- x \cdot 2) + e^{2 x} \cdot 1}{2}) + C$

Etapa 8.1.1.10.1.3

Fatore $e^{2 x}$ de $e^{2 x} (- x \cdot 2) + e^{2 x} \cdot 1$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} + \frac{e^{2 x} (- x \cdot 2 + 1)}{2}) + C$

Etapa 8.1.1.10.2

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} + \frac{e^{2 x} (- 2 x + 1)}{2}) + C$

Etapa 8.1.2

Para escrever $x^{2} e^{2 x}$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (x^{2} e^{2 x} \cdot \frac{2}{2} + \frac{e^{2 x} (- 2 x + 1)}{2}) + C$

Etapa 8.1.3

Combine $x^{2} e^{2 x}$ e $\frac{2}{2}$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot (\frac{x^{2} e^{2 x} \cdot 2}{2} + \frac{e^{2 x} (- 2 x + 1)}{2}) + C$

Etapa 8.1.4

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$x y = \frac{1}{2} \cdot \frac{x^{2} e^{2 x} \cdot 2 + e^{2 x} (- 2 x + 1)}{2} + C$

Etapa 8.1.5

Simplifique o numerador.

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Etapa 8.1.5.1

Fatore $e^{2 x}$ de $x^{2} e^{2 x} \cdot 2 + e^{2 x} (- 2 x + 1)$ .

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Etapa 8.1.5.1.1

Fatore $e^{2 x}$ de $x^{2} e^{2 x} \cdot 2$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot \frac{e^{2 x} (x^{2} \cdot 2) + e^{2 x} (- 2 x + 1)}{2} + C$

Etapa 8.1.5.1.2

Fatore $e^{2 x}$ de $e^{2 x} (x^{2} \cdot 2) + e^{2 x} (- 2 x + 1)$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot \frac{e^{2 x} (x^{2} \cdot 2 - 2 x + 1)}{2} + C$

Etapa 8.1.5.2

Mova $2$ para a esquerda de $x^{2}$ .

$x y = \frac{1}{2} \cdot \frac{e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1)}{2} + C$

Etapa 8.1.6

Combine.

$x y = \frac{1 (e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1))}{2 \cdot 2} + C$

Etapa 8.1.7

Multiplique $e^{2 x}$ por $1$ .

$x y = \frac{e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1)}{2 \cdot 2} + C$

Etapa 8.1.8

Multiplique $2$ por $2$ .

$x y = \frac{e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1)}{4} + C$

Etapa 8.2

Divida cada termo em $x y = \frac{e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1)}{4} + C$ por $x$ e simplifique.

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Etapa 8.2.1

Divida cada termo em $x y = \frac{e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1)}{4} + C$ por $x$ .

$\frac{x y}{x} = \frac{\frac{e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1)}{4}}{x} + \frac{C}{x}$

Etapa 8.2.2

Simplifique o lado esquerdo.

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Etapa 8.2.2.1

Cancele o fator comum de $x$ .

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Etapa 8.2.2.1.1

Cancele o fator comum.

$\frac{x y}{x} = \frac{\frac{e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1)}{4}}{x} + \frac{C}{x}$

Etapa 8.2.2.1.2

Divida $y$ por $1$ .

$y = \frac{\frac{e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1)}{4}}{x} + \frac{C}{x}$

Etapa 8.2.3

Simplifique o lado direito.

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Etapa 8.2.3.1

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$y = \frac{\frac{e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1)}{4} + C}{x}$

Etapa 8.2.3.2

Para escrever $C$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{4}{4}$ .

$y = \frac{\frac{e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1)}{4} + C \cdot \frac{4}{4}}{x}$

Etapa 8.2.3.3

Simplifique os termos.

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Etapa 8.2.3.3.1

Combine $C$ e $\frac{4}{4}$ .

$y = \frac{\frac{e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1)}{4} + \frac{C \cdot 4}{4}}{x}$

Etapa 8.2.3.3.2

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$y = \frac{\frac{e^{2 x} (2 x^{2} - 2 x + 1) + C \cdot 4}{4}}{x}$

Etapa 8.2.3.4

Simplifique o numerador.

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Etapa 8.2.3.4.1

Aplique a propriedade distributiva.

$y = \frac{\frac{e^{2 x} (2 x^{2}) + e^{2 x} (- 2 x) + e^{2 x} \cdot 1 + C \cdot 4}{4}}{x}$

Etapa 8.2.3.4.2

Simplifique.

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Etapa 8.2.3.4.2.1

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$y = \frac{\frac{2 e^{2 x} x^{2} + e^{2 x} (- 2 x) + e^{2 x} \cdot 1 + C \cdot 4}{4}}{x}$

Etapa 8.2.3.4.2.2

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$y = \frac{\frac{2 e^{2 x} x^{2} - 2 e^{2 x} x + e^{2 x} \cdot 1 + C \cdot 4}{4}}{x}$

Etapa 8.2.3.4.2.3

Multiplique $e^{2 x}$ por $1$ .

$y = \frac{\frac{2 e^{2 x} x^{2} - 2 e^{2 x} x + e^{2 x} + C \cdot 4}{4}}{x}$

Etapa 8.2.3.4.3

Mova $4$ para a esquerda de $C$ .

$y = \frac{\frac{2 e^{2 x} x^{2} - 2 e^{2 x} x + e^{2 x} + 4 C}{4}}{x}$

Etapa 8.2.3.5

Reordene os fatores em $\frac{2 e^{2 x} x^{2} - 2 e^{2 x} x + e^{2 x} + 4 C}{4}$ .

$y = \frac{\frac{2 x^{2} e^{2 x} - 2 x e^{2 x} + e^{2 x} + 4 C}{4}}{x}$

Etapa 8.2.3.6

Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.

$y = \frac{2 x^{2} e^{2 x} - 2 x e^{2 x} + e^{2 x} + 4 C}{4} \cdot \frac{1}{x}$

Etapa 8.2.3.7

Multiplique $\frac{2 x^{2} e^{2 x} - 2 x e^{2 x} + e^{2 x} + 4 C}{4}$ por $\frac{1}{x}$ .

$y = \frac{2 x^{2} e^{2 x} - 2 x e^{2 x} + e^{2 x} + 4 C}{4 x}$