Cálculo Exemplos

Resolve a equação diferencial 10xyy''''=1-y^2
Etapa 1
Reescreva a equação diferencial.
Etapa 2
Separe as variáveis.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1
Divida cada termo em por .
Etapa 2.1.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.2.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 2.1.2.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.2.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 2.1.2.3
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.2.3.2
Divida por .
Etapa 2.1.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.3.1.1
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.3.1.1.1
Fatore de .
Etapa 2.1.3.1.1.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.3.1.1.2.1
Fatore de .
Etapa 2.1.3.1.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.3.1.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.1.3.1.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.2
Fatore.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.2.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.2.4
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.1
Reescreva como .
Etapa 2.2.4.2
Reescreva como .
Etapa 2.2.4.3
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 2.3
Reagrupe os fatores.
Etapa 2.4
Multiplique os dois lados por .
Etapa 2.5
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.1
Multiplique por .
Etapa 2.5.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.2.1
Fatore de .
Etapa 2.5.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.5.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.5.3
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.5.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 2.6
Reescreva a equação.
Etapa 3
Integre os dois lados.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Determine uma integral de cada lado.
Etapa 3.2
Integre o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 3.2.2
Deixe . Depois, , então, . Reescreva usando e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.2.1
Deixe . Encontre .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.2.1.1
Diferencie .
Etapa 3.2.2.1.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 3.2.2.1.3
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.2.1.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.2.2.1.3.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.2.2.1.3.3
Some e .
Etapa 3.2.2.1.3.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.2.2.1.3.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.2.2.1.3.6
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.2.1.3.6.1
Multiplique por .
Etapa 3.2.2.1.3.6.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.2.2.1.3.6.3
Reescreva como .
Etapa 3.2.2.1.3.7
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.2.2.1.3.8
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.2.2.1.3.9
Some e .
Etapa 3.2.2.1.3.10
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.2.2.1.3.11
Multiplique por .
Etapa 3.2.2.1.4
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.2.1.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.2.2.1.4.2
Combine os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.2.1.4.2.1
Multiplique por .
Etapa 3.2.2.1.4.2.2
Some e .
Etapa 3.2.2.1.4.2.3
Some e .
Etapa 3.2.2.1.4.2.4
Subtraia de .
Etapa 3.2.2.2
Reescreva o problema usando e .
Etapa 3.2.3
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.3.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 3.2.3.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.2.4
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 3.2.5
Multiplique por .
Etapa 3.2.6
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 3.2.7
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.7.1
Combine e .
Etapa 3.2.7.2
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.7.2.1
Fatore de .
Etapa 3.2.7.2.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.7.2.2.1
Fatore de .
Etapa 3.2.7.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 3.2.7.2.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 3.2.7.2.2.4
Divida por .
Etapa 3.2.8
A integral de com relação a é .
Etapa 3.2.9
Simplifique.
Etapa 3.2.10
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 3.3
A integral de com relação a é .
Etapa 3.4
Agrupe a constante de integração no lado direito como .
Etapa 4
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Mova todos os termos que contêm um logaritmo para o lado esquerdo da equação.
Etapa 4.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.2.1
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.2.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.2.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.2.2
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.2.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.2.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 4.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.2.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 4.2.2.1.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 4.2.2.1.5
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.2.2.1.5.1
Mova .
Etapa 4.2.2.1.5.2
Multiplique por .
Etapa 4.2.2.2
Some e .
Etapa 4.2.2.3
Some e .
Etapa 4.3
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1
Simplifique movendo para dentro do logaritmo.
Etapa 4.4
Some aos dois lados da equação.
Etapa 4.5
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.5.1
Divida cada termo em por .
Etapa 4.5.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.5.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 4.5.2.2
Divida por .
Etapa 4.5.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.5.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.5.3.1.1
Mova o número negativo do denominador de .
Etapa 4.5.3.1.2
Reescreva como .
Etapa 4.5.3.1.3
Mova o número negativo do denominador de .
Etapa 4.5.3.1.4
Reescreva como .
Etapa 4.6
Mova todos os termos que contêm um logaritmo para o lado esquerdo da equação.
Etapa 4.7
Use a propriedade dos logaritmos do produto, .
Etapa 4.8
Para resolver , reescreva a equação usando propriedades de logaritmos.
Etapa 4.9
Reescreva na forma exponencial usando a definição de um logaritmo. Se e forem números reais positivos e , então, será equivalente a .
Etapa 4.10
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.10.1
Reescreva a equação como .
Etapa 4.10.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.10.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 4.10.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.10.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.10.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.10.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 4.10.3
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 4.10.4
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.10.4.1
Reescreva como .
Etapa 4.10.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.10.4.3
Combine e simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.10.4.3.1
Multiplique por .
Etapa 4.10.4.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 4.10.4.3.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.10.4.3.4
Some e .
Etapa 4.10.4.3.5
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.10.4.3.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 4.10.4.3.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 4.10.4.3.5.3
Combine e .
Etapa 4.10.4.3.5.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.10.4.3.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.10.4.3.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 4.10.4.3.5.5
Simplifique.
Etapa 4.10.4.4
Reescreva como .
Etapa 4.10.4.5
Combine usando a regra do produto para radicais.
Etapa 4.10.4.6
Reordene os fatores em .
Etapa 4.10.5
Remova o termo de valor absoluto. Isso cria um no lado direito da equação, porque .
Etapa 4.10.6
Remova o valor absoluto em , porque exponenciações com potências pares são sempre positivas.
Etapa 4.10.7
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 4.10.8
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.10.8.1
Divida cada termo em por .
Etapa 4.10.8.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.10.8.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 4.10.8.2.2
Divida por .
Etapa 4.10.8.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.10.8.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.10.8.3.1.1
Mova o número negativo do denominador de .
Etapa 4.10.8.3.1.2
Reescreva como .
Etapa 4.10.8.3.1.3
Divida por .
Etapa 4.10.9
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 5
Simplifique a constante de integração.