Cálculo Exemplos

Resolve a equação diferencial x(dy)/(dx)=y-1/y
Etapa 1
Separe as variáveis.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1
Divida cada termo em por .
Etapa 1.1.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.1.2.1.2
Divida por .
Etapa 1.1.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.3.1.1
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 1.1.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.2
Fatore.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.2.2
Multiplique por .
Etapa 1.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.2.4
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.4.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.2.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 1.2.4.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.2.4.4
Some e .
Etapa 1.2.4.5
Reescreva como .
Etapa 1.2.4.6
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 1.3
Reagrupe os fatores.
Etapa 1.4
Multiplique os dois lados por .
Etapa 1.5
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.1
Multiplique por .
Etapa 1.5.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.2.1
Fatore de .
Etapa 1.5.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.5.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.5.3
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.5.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.6
Reescreva a equação.
Etapa 2
Integre os dois lados.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Determine uma integral de cada lado.
Etapa 2.2
Integre o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Deixe . Depois, , então, . Reescreva usando e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1.1
Deixe . Encontre .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1.1.1
Diferencie .
Etapa 2.2.1.1.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.1.1.3
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1.1.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.1.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.1.1.3.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.1.1.3.4
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1.1.3.4.1
Some e .
Etapa 2.2.1.1.3.4.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.1.1.3.5
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.1.1.3.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.1.1.3.7
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.1.1.3.8
Simplifique somando os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1.1.3.8.1
Some e .
Etapa 2.2.1.1.3.8.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.1.1.3.8.3
Some e .
Etapa 2.2.1.1.3.8.4
Simplifique subtraindo os números.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1.1.3.8.4.1
Subtraia de .
Etapa 2.2.1.1.3.8.4.2
Some e .
Etapa 2.2.1.2
Reescreva o problema usando e .
Etapa 2.2.2
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.2.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.2.3
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 2.2.4
A integral de com relação a é .
Etapa 2.2.5
Simplifique.
Etapa 2.2.6
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.3
A integral de com relação a é .
Etapa 2.4
Agrupe a constante de integração no lado direito como .
Etapa 3
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Multiplique os dois lados da equação por .
Etapa 3.2
Simplifique os dois lados da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1.1.1
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.2.1.1.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.2.1.1.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.2.1.1.2
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1.1.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1.1.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 3.2.1.1.2.1.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.2.1.1.2.1.3
Reescreva como .
Etapa 3.2.1.1.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 3.2.1.1.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 3.2.1.1.2.2
Some e .
Etapa 3.2.1.1.2.3
Some e .
Etapa 3.2.1.1.3
Combine e .
Etapa 3.2.1.1.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1.1.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 3.2.1.1.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 3.2.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.3
Mova todos os termos que contêm um logaritmo para o lado esquerdo da equação.
Etapa 3.4
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.1.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.1.1.1
Simplifique movendo para dentro do logaritmo.
Etapa 3.4.1.1.2
Remova o valor absoluto em , porque exponenciações com potências pares são sempre positivas.
Etapa 3.4.1.2
Use a propriedade dos logaritmos do quociente, .
Etapa 3.4.1.3
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.1.3.1
Reescreva como .
Etapa 3.4.1.3.2
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 3.4.1.3.3
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.1.3.3.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.4.1.3.3.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.4.1.3.3.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.4.1.3.4
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.1.3.4.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.1.3.4.1.1
Multiplique por .
Etapa 3.4.1.3.4.1.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.4.1.3.4.1.3
Reescreva como .
Etapa 3.4.1.3.4.1.4
Multiplique por .
Etapa 3.4.1.3.4.1.5
Multiplique por .
Etapa 3.4.1.3.4.2
Some e .
Etapa 3.4.1.3.4.3
Some e .
Etapa 3.4.1.3.5
Reescreva como .
Etapa 3.4.1.3.6
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 3.5
Para resolver , reescreva a equação usando propriedades de logaritmos.
Etapa 3.6
Reescreva na forma exponencial usando a definição de um logaritmo. Se e forem números reais positivos e , então, será equivalente a .
Etapa 3.7
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.1
Reescreva a equação como .
Etapa 3.7.2
Multiplique os dois lados por .
Etapa 3.7.3
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.3.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.3.1.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.3.1.1.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.3.1.1.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 3.7.3.1.1.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 3.7.3.1.1.2
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.3.1.1.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.7.3.1.1.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.7.3.1.1.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.7.3.1.1.3
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.3.1.1.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.3.1.1.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 3.7.3.1.1.3.1.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.7.3.1.1.3.1.3
Reescreva como .
Etapa 3.7.3.1.1.3.1.4
Multiplique por .
Etapa 3.7.3.1.1.3.1.5
Multiplique por .
Etapa 3.7.3.1.1.3.2
Some e .
Etapa 3.7.3.1.1.3.3
Some e .
Etapa 3.7.3.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.3.2.1
Reordene os fatores em .
Etapa 3.7.4
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.4.1
Remova o termo de valor absoluto. Isso cria um no lado direito da equação, porque .
Etapa 3.7.4.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 3.7.4.3
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 4
Agrupe os termos da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Simplifique a constante de integração.
Etapa 4.2
Combine constantes com o sinal de mais ou menos.