Cálculo Exemplos

Resolve a equação diferencial x(t^2-1)dt+(t^3-3t)dx=0
Etapa 1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 2
Multiplique os dois lados por .
Etapa 3
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1.1
Fatore de .
Etapa 3.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 3.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 3.2
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 3.3
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 3.3.2
Fatore de .
Etapa 3.3.3
Cancele o fator comum.
Etapa 3.3.4
Reescreva a expressão.
Etapa 3.4
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.1
Fatore de .
Etapa 3.4.2
Fatore de .
Etapa 3.4.3
Fatore de .
Etapa 3.5
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.6
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.7
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 3.7.2
Fatore de .
Etapa 3.7.3
Cancele o fator comum.
Etapa 3.7.4
Reescreva a expressão.
Etapa 3.8
Combine e .
Etapa 3.9
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.9.1
Multiplique por .
Etapa 3.9.2
Multiplique por .
Etapa 3.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.11
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 3.12
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.12.1
Multiplique por .
Etapa 3.12.2
Reordene os fatores de .
Etapa 3.13
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.14
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.14.1
Reescreva como .
Etapa 3.14.2
Reescreva como .
Etapa 3.14.3
Reordene e .
Etapa 3.14.4
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 4
Integre os dois lados.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Determine uma integral de cada lado.
Etapa 4.2
A integral de com relação a é .
Etapa 4.3
Integre o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1
Escreva a fração usando a decomposição da fração parcial.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1
Decomponha a fração e multiplique pelo denominador comum.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1.1
Para cada fator no denominador, crie uma fração usando o fator como denominador e um valor desconhecido como numerador. Como o fator é de 2ª ordem, os termos de são necessários no numerador. O número de termos necessários no numerador é sempre igual à ordem do fator no denominador.
Etapa 4.3.1.1.2
Multiplique cada fração na equação pelo denominador da expressão original. Nesse caso, o denominador é .
Etapa 4.3.1.1.3
Reduza a expressão cancelando os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1.3.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1.3.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.3.1.1.3.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 4.3.1.1.3.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1.3.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.3.1.1.3.2.2
Divida por .
Etapa 4.3.1.1.4
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.3.1.1.4.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.3.1.1.4.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.3.1.1.5
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1.5.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1.5.1.1
Multiplique por .
Etapa 4.3.1.1.5.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.3.1.1.5.1.3
Multiplique por .
Etapa 4.3.1.1.5.1.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 4.3.1.1.5.1.5
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1.5.1.5.1
Mova .
Etapa 4.3.1.1.5.1.5.2
Multiplique por .
Etapa 4.3.1.1.5.2
Some e .
Etapa 4.3.1.1.5.3
Some e .
Etapa 4.3.1.1.6
Reordene e .
Etapa 4.3.1.1.7
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1.7.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1.7.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.3.1.1.7.1.2
Divida por .
Etapa 4.3.1.1.7.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.3.1.1.7.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.3.1.1.7.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1.7.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.3.1.1.7.4.2
Divida por .
Etapa 4.3.1.1.7.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.3.1.1.7.6
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.1.7.6.1
Mova .
Etapa 4.3.1.1.7.6.2
Multiplique por .
Etapa 4.3.1.1.8
Mova .
Etapa 4.3.1.2
Crie equações para as variáveis da fração parcial e use-as para estabelecer um sistema de equações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.2.1
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 4.3.1.2.2
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 4.3.1.2.3
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 4.3.1.2.4
Monte o sistema de equações para encontrar os coeficientes das frações parciais.
Etapa 4.3.1.3
Resolva o sistema de equações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.3.1
Reescreva a equação como .
Etapa 4.3.1.3.2
Substitua todas as ocorrências de por em cada equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.3.2.1
Reescreva a equação como .
Etapa 4.3.1.3.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.3.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 4.3.1.3.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.3.2.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.3.2.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.3.1.3.2.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 4.3.1.3.2.2.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.3.2.2.3.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4.3.1.3.3
Substitua todas as ocorrências de por em cada equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.3.3.1
Substitua todas as ocorrências de em por .
Etapa 4.3.1.3.3.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.3.3.2.1
Remova os parênteses.
Etapa 4.3.1.3.4
Resolva em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.3.4.1
Reescreva a equação como .
Etapa 4.3.1.3.4.2
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.3.4.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 4.3.1.3.4.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 4.3.1.3.4.2.3
Combine e .
Etapa 4.3.1.3.4.2.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.3.1.3.4.2.5
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.3.4.2.5.1
Multiplique por .
Etapa 4.3.1.3.4.2.5.2
Some e .
Etapa 4.3.1.3.4.2.6
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4.3.1.3.5
Resolva o sistema de equações.
Etapa 4.3.1.3.6
Liste todas as soluções.
Etapa 4.3.1.4
Substitua cada um dos coeficientes de fração parcial em pelos valores encontrados para , e .
Etapa 4.3.1.5
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.5.1
Remova os parênteses.
Etapa 4.3.1.5.2
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1.5.2.1
Combine e .
Etapa 4.3.1.5.2.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.3.1.5.2.3
Some e .
Etapa 4.3.1.5.3
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 4.3.1.5.4
Multiplique por .
Etapa 4.3.1.5.5
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.3.1.5.6
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 4.3.1.5.7
Multiplique por .
Etapa 4.3.1.5.8
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.3.2
Divida a integral única em várias integrais.
Etapa 4.3.3
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 4.3.4
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 4.3.5
A integral de com relação a é .
Etapa 4.3.6
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 4.3.7
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 4.3.8
Deixe . Depois, , então, . Reescreva usando e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.8.1
Deixe . Encontre .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.8.1.1
Diferencie .
Etapa 4.3.8.1.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.3.8.1.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.3.8.1.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.3.8.1.5
Some e .
Etapa 4.3.8.2
Reescreva o problema usando e .
Etapa 4.3.9
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.9.1
Multiplique por .
Etapa 4.3.9.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.3.10
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 4.3.11
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.11.1
Multiplique por .
Etapa 4.3.11.2
Multiplique por .
Etapa 4.3.11.3
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.11.3.1
Fatore de .
Etapa 4.3.11.3.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.11.3.2.1
Fatore de .
Etapa 4.3.11.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 4.3.11.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 4.3.12
A integral de com relação a é .
Etapa 4.3.13
Simplifique.
Etapa 4.3.14
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 4.4
Agrupe a constante de integração no lado direito como .
Etapa 5
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.1.1
Combine e .
Etapa 5.1.1.2
Combine e .
Etapa 5.2
Multiplique cada termo em por para eliminar as frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 5.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.1
Mova para a esquerda de .
Etapa 5.2.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.3.1.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.3.1.1.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 5.2.3.1.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.2.3.1.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.2.3.1.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.3.1.2.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 5.2.3.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.2.3.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.2.3.1.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 5.3
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.1
Simplifique movendo para dentro do logaritmo.
Etapa 5.4
Mova todos os termos que contêm um logaritmo para o lado esquerdo da equação.
Etapa 5.5
Use a propriedade dos logaritmos do produto, .
Etapa 5.6
Use a propriedade dos logaritmos do produto, .
Etapa 5.7
Para multiplicar valores absolutos, multiplique os termos dentro de cada um deles.
Etapa 5.8
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.9
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.9.1
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.9.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.9.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.9.2
Some e .
Etapa 5.10
Para resolver , reescreva a equação usando propriedades de logaritmos.
Etapa 5.11
Reescreva na forma exponencial usando a definição de um logaritmo. Se e forem números reais positivos e , então, será equivalente a .
Etapa 5.12
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.1
Reescreva a equação como .
Etapa 5.12.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.12.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.12.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.12.2.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.2.3.1
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.2.3.1.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.2.3.1.1.1
Fatore de .
Etapa 5.12.2.3.1.1.2
Fatore de .
Etapa 5.12.2.3.1.1.3
Fatore de .
Etapa 5.12.2.3.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.12.2.3.1.3
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.2.3.1.3.1
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.2.3.1.3.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.12.2.3.1.3.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.12.2.3.1.3.2
Some e .
Etapa 5.12.2.3.1.4
Mova para a esquerda de .
Etapa 5.12.2.3.1.5
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.2.3.1.5.1
Fatore de .
Etapa 5.12.2.3.1.5.2
Fatore de .
Etapa 5.12.2.3.1.5.3
Fatore de .
Etapa 5.12.3
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 5.12.4
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.4.1
Reescreva como .
Etapa 5.12.4.2
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.4.2.1
Reescreva como .
Etapa 5.12.4.2.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais.
Etapa 5.12.4.3
Multiplique por .
Etapa 5.12.4.4
Combine e simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.4.4.1
Multiplique por .
Etapa 5.12.4.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.12.4.4.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.12.4.4.4
Some e .
Etapa 5.12.4.4.5
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.4.4.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 5.12.4.4.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.12.4.4.5.3
Combine e .
Etapa 5.12.4.4.5.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.4.4.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.12.4.4.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.12.4.4.5.5
Simplifique.
Etapa 5.12.4.5
Reescreva como .
Etapa 5.12.5
Remova o termo de valor absoluto. Isso cria um no lado direito da equação, porque .
Etapa 5.12.6
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.12.6.2
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.2.1
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.12.6.2.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.12.6.2.2
Some e .
Etapa 5.12.6.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 5.12.6.4
Remova o valor absoluto em , porque exponenciações com potências pares são sempre positivas.
Etapa 5.12.6.5
Reescreva como .
Etapa 5.12.6.6
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.6.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.12.6.6.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.12.6.6.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.12.6.7
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.7.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.7.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.7.1.1.1
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.12.6.7.1.1.2
Some e .
Etapa 5.12.6.7.1.2
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 5.12.6.7.1.3
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.7.1.3.1
Mova .
Etapa 5.12.6.7.1.3.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.7.1.3.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.12.6.7.1.3.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.12.6.7.1.3.3
Some e .
Etapa 5.12.6.7.1.4
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.7.1.4.1
Mova .
Etapa 5.12.6.7.1.4.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.7.1.4.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.12.6.7.1.4.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.12.6.7.1.4.3
Some e .
Etapa 5.12.6.7.1.5
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 5.12.6.7.1.6
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.7.1.6.1
Mova .
Etapa 5.12.6.7.1.6.2
Multiplique por .
Etapa 5.12.6.7.1.7
Multiplique por .
Etapa 5.12.6.7.2
Subtraia de .
Etapa 5.12.6.8
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.8.1
Fatore de .
Etapa 5.12.6.8.2
Fatore de .
Etapa 5.12.6.8.3
Fatore de .
Etapa 5.12.6.8.4
Fatore de .
Etapa 5.12.6.8.5
Fatore de .
Etapa 5.12.6.9
Reescreva como .
Etapa 5.12.6.10
Deixe . Substitua em todas as ocorrências de .
Etapa 5.12.6.11
Fatore usando a regra do quadrado perfeito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.12.6.11.1
Reescreva como .
Etapa 5.12.6.11.2
Verifique se o termo do meio é duas vezes o produto dos números ao quadrado no primeiro e no terceiro termos.
Etapa 5.12.6.11.3
Reescreva o polinômio.
Etapa 5.12.6.11.4
Fatore usando a regra do trinômio quadrado perfeito , em que e .
Etapa 5.12.6.12
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 6
Simplifique a constante de integração.