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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Deixe . Substitua em todas as ocorrências de .
Etapa 2
Etapa 2.1
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.1.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.1.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.1.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3
Reescreva como .
Etapa 2.4
Reordene os fatores de .
Etapa 3
Substitua por .
Etapa 4
Substitua a derivada na equação diferencial.
Etapa 5
Etapa 5.1
Multiplique cada termo em por para eliminar as frações.
Etapa 5.1.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 5.1.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.1.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.1.2.1.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.1.2.1.1.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 5.1.2.1.1.2
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 5.1.2.1.1.3
Fatore de .
Etapa 5.1.2.1.1.4
Cancele o fator comum.
Etapa 5.1.2.1.1.5
Reescreva a expressão.
Etapa 5.1.2.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.1.2.1.2.1
Fatore de .
Etapa 5.1.2.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.1.2.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.1.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.1.5
Multiplique .
Etapa 5.1.2.1.5.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.1.5.2
Combine e .
Etapa 5.1.2.1.6
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.1.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.1.3.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.1.3.1.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 5.1.3.1.2
Fatore de .
Etapa 5.1.3.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 5.1.3.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 5.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 5.1.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 5.1.3.4
Eleve à potência de .
Etapa 5.1.3.5
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.1.3.6
Some e .
Etapa 5.2
Fatore de .
Etapa 5.3
Reordene e .
Etapa 6
Para resolver a equação diferencial, deixe , em que é o expoente de .
Etapa 7
Resolva a equação para .
Etapa 8
Calcule a derivada de com relação a .
Etapa 9
Etapa 9.1
Calcule a derivada de .
Etapa 9.2
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 9.3
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 9.4
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 9.4.1
Multiplique por .
Etapa 9.4.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 9.4.3
Simplifique a expressão.
Etapa 9.4.3.1
Multiplique por .
Etapa 9.4.3.2
Subtraia de .
Etapa 9.4.3.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 9.5
Reescreva como .
Etapa 10
Substitua por e por na equação original .
Etapa 11
Etapa 11.1
Reescreva a equação diferencial como .
Etapa 11.1.1
Multiplique cada termo em por para eliminar as frações.
Etapa 11.1.1.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 11.1.1.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 11.1.1.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 11.1.1.2.1.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.1.1.2.1.1.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 11.1.1.2.1.1.2
Fatore de .
Etapa 11.1.1.2.1.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 11.1.1.2.1.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 11.1.1.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 11.1.1.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 11.1.1.2.1.4
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 11.1.1.2.1.4.1
Mova .
Etapa 11.1.1.2.1.4.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 11.1.1.2.1.4.3
Subtraia de .
Etapa 11.1.1.2.1.5
Simplifique .
Etapa 11.1.1.2.1.6
Combine e .
Etapa 11.1.1.2.1.7
Mova para a esquerda de .
Etapa 11.1.1.2.1.8
Multiplique .
Etapa 11.1.1.2.1.8.1
Multiplique por .
Etapa 11.1.1.2.1.8.2
Multiplique por .
Etapa 11.1.1.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 11.1.1.3.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 11.1.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 11.1.1.3.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 11.1.1.3.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.1.1.3.3.2
Multiplique por .
Etapa 11.1.1.3.4
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 11.1.1.3.4.1
Mova .
Etapa 11.1.1.3.4.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 11.1.1.3.4.3
Subtraia de .
Etapa 11.1.1.3.5
Simplifique .
Etapa 11.1.2
Fatore de .
Etapa 11.1.3
Reordene e .
Etapa 11.2
O fator de integração é definido pela fórmula , em que .
Etapa 11.2.1
Determine a integração.
Etapa 11.2.2
Integre .
Etapa 11.2.2.1
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 11.2.2.2
A integral de com relação a é .
Etapa 11.2.2.3
Simplifique.
Etapa 11.2.3
Remova a constante de integração.
Etapa 11.2.4
Use a regra da multiplicação de potências logarítmica.
Etapa 11.2.5
Potenciação e logaritmo são funções inversas.
Etapa 11.3
Multiplique cada termo pelo fator de integração .
Etapa 11.3.1
Multiplique cada termo por .
Etapa 11.3.2
Simplifique cada termo.
Etapa 11.3.2.1
Combine e .
Etapa 11.3.2.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.3.2.2.1
Fatore de .
Etapa 11.3.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.3.2.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.3.2.3
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 11.3.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 11.4
Reescreva o lado esquerdo como resultado da diferenciação de um produto.
Etapa 11.5
Determine uma integral de cada lado.
Etapa 11.6
Integre o lado esquerdo.
Etapa 11.7
Integre o lado direito.
Etapa 11.7.1
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 11.7.2
De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de com relação a é .
Etapa 11.7.3
Simplifique a resposta.
Etapa 11.7.3.1
Reescreva como .
Etapa 11.7.3.2
Simplifique.
Etapa 11.7.3.2.1
Combine e .
Etapa 11.7.3.2.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.7.3.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.7.3.2.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.7.3.2.3
Multiplique por .
Etapa 11.8
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 11.8.1
Divida cada termo em por .
Etapa 11.8.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 11.8.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.8.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.8.2.1.2
Divida por .
Etapa 11.8.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 11.8.3.1
Cancele o fator comum de e .
Etapa 11.8.3.1.1
Fatore de .
Etapa 11.8.3.1.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 11.8.3.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 11.8.3.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.8.3.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.8.3.1.2.4
Divida por .
Etapa 12
Substitua por .
Etapa 13
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 14
Etapa 14.1
Obtenha o logaritmo natural dos dois lados da equação para remover a variável do expoente.
Etapa 14.2
Expanda o lado esquerdo.
Etapa 14.2.1
Expanda movendo para fora do logaritmo.
Etapa 14.2.2
O logaritmo natural de é .
Etapa 14.2.3
Multiplique por .