Cálculo Exemplos

Resolve a equação diferencial (dr)/(dtheta)=(r^2+2rtheta)/(theta^2)
Etapa 1
Reescreva a equação diferencial como uma função de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Divida e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1
Divida a fração em duas frações.
Etapa 1.1.2
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.2.1
Fatore de .
Etapa 1.1.2.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.2.2.1
Fatore de .
Etapa 1.1.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.1.2.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.2
Reescreva como .
Etapa 1.3
Fatore a partir de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1
Fatore de .
Etapa 1.3.2
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
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.1.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 6.1.1.1.2
Subtraia de .
Etapa 6.1.1.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 6.1.1.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.1.1.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 6.1.2
Fatore.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 6.1.2.2
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.2.2.1
Fatore de .
Etapa 6.1.2.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.1.2.2.3
Fatore de .
Etapa 6.1.2.2.4
Fatore de .
Etapa 6.1.3
Multiplique os dois lados por .
Etapa 6.1.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.1.4.2
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
Reescreva a expressão.
Etapa 6.2.2.1.1.5
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.1.5.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.1.5.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.2.2.1.1.5.1.2
Divida por .
Etapa 6.2.2.1.1.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 6.2.2.1.1.5.3
Multiplique por .
Etapa 6.2.2.1.1.5.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.1.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.2.2.1.1.5.4.2
Divida por .
Etapa 6.2.2.1.1.6
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
Subtraia dos dois lados da equação.
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
Mova o número negativo para a frente da fração.
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
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 6.2.2.5
Deixe . Depois, . Reescreva usando e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.5.1
Deixe . Encontre .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.5.1.1
Diferencie .
Etapa 6.2.2.5.1.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 6.2.2.5.1.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 6.2.2.5.1.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 6.2.2.5.1.5
Some e .
Etapa 6.2.2.5.2
Reescreva o problema usando e .
Etapa 6.2.2.6
A integral de com relação a é .
Etapa 6.2.2.7
Simplifique.
Etapa 6.2.2.8
Use a propriedade dos logaritmos do quociente, .
Etapa 6.2.2.9
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 6.3
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.1
Mova todos os termos que contêm um logaritmo para o lado esquerdo da equação.
Etapa 6.3.2
Use a propriedade dos logaritmos do quociente, .
Etapa 6.3.3
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 6.3.4
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.4.1
Multiplique por .
Etapa 6.3.4.2
Para multiplicar valores absolutos, multiplique os termos dentro de cada um deles.
Etapa 6.3.5
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 6.3.5.2
Multiplique por .
Etapa 6.3.5.3
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.5.3.1
Fatore de .
Etapa 6.3.5.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.3.5.3.3
Fatore de .
Etapa 6.3.5.3.4
Fatore de .
Etapa 6.3.6
Para resolver , reescreva a equação usando propriedades de logaritmos.
Etapa 6.3.7
Reescreva na forma exponencial usando a definição de um logaritmo. Se e forem números reais positivos e , então, será equivalente a .
Etapa 6.3.8
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.1
Reescreva a equação como .
Etapa 6.3.8.2
Multiplique os dois lados por .
Etapa 6.3.8.3
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.3.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.3.1.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.3.1.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.8.3.1.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 6.3.8.3.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.3.2.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.3.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 6.3.8.3.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 6.3.8.4
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.1
Reescreva a equação como .
Etapa 6.3.8.4.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 6.3.8.4.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.8.4.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 6.3.8.4.3
Reescreva a equação de valor absoluto como quatro equações sem barras de valor absoluto.
Etapa 6.3.8.4.4
Depois de simplificar, há apenas duas equações únicas para resolver.
Etapa 6.3.8.4.5
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.5.1
Multiplique os dois lados por .
Etapa 6.3.8.4.5.2
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.5.2.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.5.2.1.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.5.2.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 6.3.8.4.5.2.1.1.2
Reordene e .
Etapa 6.3.8.4.5.2.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.5.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.5.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.8.4.5.2.2.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 6.3.8.4.5.3
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.5.3.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 6.3.8.4.5.3.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 6.3.8.4.5.3.3
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.5.3.3.1
Fatore de .
Etapa 6.3.8.4.5.3.3.2
Fatore de .
Etapa 6.3.8.4.5.3.3.3
Fatore de .
Etapa 6.3.8.4.5.3.4
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.5.3.4.1
Divida cada termo em por .
Etapa 6.3.8.4.5.3.4.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.5.3.4.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.5.3.4.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.8.4.5.3.4.2.1.2
Divida por .
Etapa 6.3.8.4.5.3.4.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.5.3.4.3.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 6.3.8.4.6
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.6.1
Multiplique os dois lados por .
Etapa 6.3.8.4.6.2
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.6.2.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.6.2.1.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.6.2.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 6.3.8.4.6.2.1.1.2
Reordene e .
Etapa 6.3.8.4.6.2.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.6.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.6.2.2.1.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 6.3.8.4.6.2.2.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.8.4.6.2.2.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 6.3.8.4.6.3
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.6.3.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 6.3.8.4.6.3.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 6.3.8.4.6.3.3
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.6.3.3.1
Fatore de .
Etapa 6.3.8.4.6.3.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.3.8.4.6.3.3.3
Fatore de .
Etapa 6.3.8.4.6.3.3.4
Fatore de .
Etapa 6.3.8.4.6.3.4
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.6.3.4.1
Divida cada termo em por .
Etapa 6.3.8.4.6.3.4.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.6.3.4.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.6.3.4.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.8.4.6.3.4.2.1.2
Divida por .
Etapa 6.3.8.4.6.3.4.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.8.4.6.3.4.3.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 6.3.8.4.7
Liste todas as soluções.
Etapa 6.4
Simplifique a constante de integração.
Etapa 7
Substitua por .
Etapa 8
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.1
Reescreva.
Etapa 8.2
Multiplique o numerador da primeira fração pelo denominador da segunda. Defina-o como igual ao produto do denominador da primeira fração e o numerador da segunda fração.
Etapa 8.3
Resolva a equação para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.3.1
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.3.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 8.3.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 8.3.1.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 8.3.1.4
Some e .
Etapa 8.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 8.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.3.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.3.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 8.3.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 8.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.3.2.3.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 9
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1
Reescreva.
Etapa 9.2
Multiplique o numerador da primeira fração pelo denominador da segunda. Defina-o como igual ao produto do denominador da primeira fração e o numerador da segunda fração.
Etapa 9.3
Resolva a equação para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.3.1
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.3.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 9.3.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 9.3.1.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 9.3.1.4
Some e .
Etapa 9.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 9.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.3.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.3.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 9.3.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 9.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.3.2.3.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10
Liste as soluções.