Cálculo Exemplos

$x^{3} + 4 y \frac{d y}{d x} = 0$

Etapa 1

Separe as variáveis.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.1

Resolva $\frac{d y}{d x}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.1.1

Subtraia $x^{3}$ dos dois lados da equação.

$4 y \frac{d y}{d x} = - x^{3}$

Etapa 1.1.2

Divida cada termo em $4 y \frac{d y}{d x} = - x^{3}$ por $4 y$ e simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.1.2.1

Divida cada termo em $4 y \frac{d y}{d x} = - x^{3}$ por $4 y$ .

$\frac{4 y \frac{d y}{d x}}{4 y} = \frac{- x^{3}}{4 y}$

Etapa 1.1.2.2

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.1.2.2.1

Cancele o fator comum de $4$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.1.2.2.1.1

Cancele o fator comum.

$\frac{4 y \frac{d y}{d x}}{4 y} = \frac{- x^{3}}{4 y}$

Etapa 1.1.2.2.1.2

Reescreva a expressão.

$\frac{y \frac{d y}{d x}}{y} = \frac{- x^{3}}{4 y}$

Etapa 1.1.2.2.2

Cancele o fator comum de $y$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.1.2.2.2.1

Cancele o fator comum.

$\frac{y \frac{d y}{d x}}{y} = \frac{- x^{3}}{4 y}$

Etapa 1.1.2.2.2.2

Divida $\frac{d y}{d x}$ por $1$ .

$\frac{d y}{d x} = \frac{- x^{3}}{4 y}$

Etapa 1.1.2.3

Simplifique o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.1.2.3.1

Mova o número negativo para a frente da fração.

$\frac{d y}{d x} = - \frac{x^{3}}{4 y}$

Etapa 1.2

Multiplique os dois lados por $y$ .

$y \frac{d y}{d x} = y (- \frac{x^{3}}{4 y})$

Etapa 1.3

Simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.3.1

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$y \frac{d y}{d x} = - y \frac{x^{3}}{4 y}$

Etapa 1.3.2

Cancele o fator comum de $y$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.3.2.1

Fatore $y$ de $- y$ .

$y \frac{d y}{d x} = y \cdot - 1 \frac{x^{3}}{4 y}$

Etapa 1.3.2.2

Fatore $y$ de $4 y$ .

$y \frac{d y}{d x} = y \cdot - 1 \frac{x^{3}}{y \cdot 4}$

Etapa 1.3.2.3

Cancele o fator comum.

$y \frac{d y}{d x} = y \cdot - 1 \frac{x^{3}}{y \cdot 4}$

Etapa 1.3.2.4

Reescreva a expressão.

$y \frac{d y}{d x} = - \frac{x^{3}}{4}$

Etapa 1.4

Reescreva a equação.

$y d y = - \frac{x^{3}}{4} d x$

Etapa 2

Integre os dois lados.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.1

Determine uma integral de cada lado.

$\int y d y = \int - \frac{x^{3}}{4} d x$

Etapa 2.2

De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de $y$ com relação a $y$ é $\frac{1}{2} y^{2}$ .

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = \int - \frac{x^{3}}{4} d x$

Etapa 2.3

Integre o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.3.1

Como $- 1$ é constante com relação a $x$ , mova $- 1$ para fora da integral.

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = - \int \frac{x^{3}}{4} d x$

Etapa 2.3.2

Como $\frac{1}{4}$ é constante com relação a $x$ , mova $\frac{1}{4}$ para fora da integral.

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = - (\frac{1}{4} \int x^{3} d x)$

Etapa 2.3.3

De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de $x^{3}$ com relação a $x$ é $\frac{1}{4} x^{4}$ .

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = - \frac{1}{4} (\frac{1}{4} x^{4} + C_{2})$

Etapa 2.3.4

Simplifique a resposta.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.3.4.1

Reescreva $- \frac{1}{4} (\frac{1}{4} x^{4} + C_{2})$ como $- \frac{1}{4} \cdot \frac{1}{4} x^{4} + C_{2}$ .

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = - \frac{1}{4} \cdot \frac{1}{4} x^{4} + C_{2}$

Etapa 2.3.4.2

Simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.3.4.2.1

Multiplique $\frac{1}{4}$ por $\frac{1}{4}$ .

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = - \frac{1}{4 \cdot 4} x^{4} + C_{2}$

Etapa 2.3.4.2.2

Multiplique $4$ por $4$ .

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = - \frac{1}{16} x^{4} + C_{2}$

Etapa 2.4

Agrupe a constante de integração no lado direito como $K$ .

$\frac{1}{2} y^{2} = - \frac{1}{16} x^{4} + K$

Etapa 3

Resolva $y$ .

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Etapa 3.1

Multiplique os dois lados da equação por $2$ .

$2 (\frac{1}{2} y^{2}) = 2 (- \frac{1}{16} x^{4} + K)$

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 $2 (\frac{1}{2} y^{2})$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.1.1.1

Combine $\frac{1}{2}$ e $y^{2}$ .

$2 \frac{y^{2}}{2} = 2 (- \frac{1}{16} x^{4} + K)$

Etapa 3.2.1.1.2

Cancele o fator comum de $2$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.1.1.2.1

Cancele o fator comum.

$2 \frac{y^{2}}{2} = 2 (- \frac{1}{16} x^{4} + K)$

Etapa 3.2.1.1.2.2

Reescreva a expressão.

$y^{2} = 2 (- \frac{1}{16} x^{4} + K)$

Etapa 3.2.2

Simplifique o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.2.1

Simplifique $2 (- \frac{1}{16} x^{4} + K)$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.2.1.1

Combine $x^{4}$ e $\frac{1}{16}$ .

$y^{2} = 2 (- \frac{x^{4}}{16} + K)$

Etapa 3.2.2.1.2

Aplique a propriedade distributiva.

$y^{2} = 2 (- \frac{x^{4}}{16}) + 2 K$

Etapa 3.2.2.1.3

Cancele o fator comum de $2$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.2.1.3.1

Mova o negativo de maior ordem em $- \frac{x^{4}}{16}$ para o numerador.

$y^{2} = 2 \frac{- x^{4}}{16} + 2 K$

Etapa 3.2.2.1.3.2

Fatore $2$ de $16$ .

$y^{2} = 2 \frac{- x^{4}}{2 (8)} + 2 K$

Etapa 3.2.2.1.3.3

Cancele o fator comum.

$y^{2} = 2 \frac{- x^{4}}{2 \cdot 8} + 2 K$

Etapa 3.2.2.1.3.4

Reescreva a expressão.

$y^{2} = \frac{- x^{4}}{8} + 2 K$

Etapa 3.2.2.1.4

Mova o número negativo para a frente da fração.

$y^{2} = - \frac{x^{4}}{8} + 2 K$

Etapa 3.3

Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.

$y = \pm \sqrt{- \frac{x^{4}}{8} + 2 K}$

Etapa 3.4

Simplifique $\pm \sqrt{- \frac{x^{4}}{8} + 2 K}$ .

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Etapa 3.4.1

Para escrever $2 K$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{8}{8}$ .

$y = \pm \sqrt{- \frac{x^{4}}{8} + 2 K \cdot \frac{8}{8}}$

Etapa 3.4.2

Combine $2 K$ e $\frac{8}{8}$ .

$y = \pm \sqrt{- \frac{x^{4}}{8} + \frac{2 K \cdot 8}{8}}$

Etapa 3.4.3

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$y = \pm \sqrt{\frac{- x^{4} + 2 K \cdot 8}{8}}$

Etapa 3.4.4

Multiplique $8$ por $2$ .

$y = \pm \sqrt{\frac{- x^{4} + 16 K}{8}}$

Etapa 3.4.5

Reescreva $\frac{- x^{4} + 16 K}{8}$ como ${(\frac{1}{2})}^{2} \frac{- x^{4} + 16 K}{2}$ .

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Etapa 3.4.5.1

Fatore a potência perfeita $1^{2}$ de $- x^{4} + 16 K$ .

$y = \pm \sqrt{\frac{1^{2} (- x^{4} + 16 K)}{8}}$

Etapa 3.4.5.2

Fatore a potência perfeita $2^{2}$ de $8$ .

$y = \pm \sqrt{\frac{1^{2} (- x^{4} + 16 K)}{2^{2} \cdot 2}}$

Etapa 3.4.5.3

Reorganize a fração $\frac{1^{2} (- x^{4} + 16 K)}{2^{2} \cdot 2}$ .

$y = \pm \sqrt{{(\frac{1}{2})}^{2} \frac{- x^{4} + 16 K}{2}}$

Etapa 3.4.6

Elimine os termos abaixo do radical.

$y = \pm \frac{1}{2} \sqrt{\frac{- x^{4} + 16 K}{2}}$

Etapa 3.4.7

Reescreva $\sqrt{\frac{- x^{4} + 16 K}{2}}$ como $\frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K}}{\sqrt{2}}$ .

$y = \pm \frac{1}{2} \cdot \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K}}{\sqrt{2}}$

Etapa 3.4.8

Combine.

$y = \pm \frac{1 \sqrt{- x^{4} + 16 K}}{2 \sqrt{2}}$

Etapa 3.4.9

Multiplique $\sqrt{- x^{4} + 16 K}$ por $1$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K}}{2 \sqrt{2}}$

Etapa 3.4.10

Multiplique $\frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K}}{2 \sqrt{2}}$ por $\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K}}{2 \sqrt{2}} \cdot \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$

Etapa 3.4.11

Combine e simplifique o denominador.

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Etapa 3.4.11.1

Multiplique $\frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K}}{2 \sqrt{2}}$ por $\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K} \sqrt{2}}{2 \sqrt{2} \sqrt{2}}$

Etapa 3.4.11.2

Mova $\sqrt{2}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K} \sqrt{2}}{2 (\sqrt{2} \sqrt{2})}$

Etapa 3.4.11.3

Eleve $\sqrt{2}$ à potência de $1$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K} \sqrt{2}}{2 ({\sqrt{2}}^{1} \sqrt{2})}$

Etapa 3.4.11.4

Eleve $\sqrt{2}$ à potência de $1$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K} \sqrt{2}}{2 ({\sqrt{2}}^{1} {\sqrt{2}}^{1})}$

Etapa 3.4.11.5

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K} \sqrt{2}}{2 {\sqrt{2}}^{1 + 1}}$

Etapa 3.4.11.6

Some $1$ e $1$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K} \sqrt{2}}{2 {\sqrt{2}}^{2}}$

Etapa 3.4.11.7

Reescreva ${\sqrt{2}}^{2}$ como $2$ .

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Etapa 3.4.11.7.1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{2}$ como $2^{\frac{1}{2}}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K} \sqrt{2}}{2 {(2^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

Etapa 3.4.11.7.2

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K} \sqrt{2}}{2 \cdot 2^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

Etapa 3.4.11.7.3

Combine $\frac{1}{2}$ e $2$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K} \sqrt{2}}{2 \cdot 2^{\frac{2}{2}}}$

Etapa 3.4.11.7.4

Cancele o fator comum de $2$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.11.7.4.1

Cancele o fator comum.

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K} \sqrt{2}}{2 \cdot 2^{\frac{2}{2}}}$

Etapa 3.4.11.7.4.2

Reescreva a expressão.

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K} \sqrt{2}}{2 \cdot 2^{1}}$

Etapa 3.4.11.7.5

Avalie o expoente.

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{4} + 16 K} \sqrt{2}}{2 \cdot 2}$

Etapa 3.4.12

Combine usando a regra do produto para radicais.

$y = \pm \frac{\sqrt{(- x^{4} + 16 K) \cdot 2}}{2 \cdot 2}$

Etapa 3.4.13

Simplifique a expressão.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.13.1

Multiplique $2$ por $2$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{(- x^{4} + 16 K) \cdot 2}}{4}$

Etapa 3.4.13.2

Reordene os fatores em $\pm \frac{\sqrt{(- x^{4} + 16 K) \cdot 2}}{4}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{2 (- x^{4} + 16 K)}}{4}$

Etapa 3.5

A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.

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Etapa 3.5.1

Primeiro, use o valor positivo de $\pm$ para encontrar a primeira solução.

$y = \frac{\sqrt{2 (- x^{4} + 16 K)}}{4}$

Etapa 3.5.2

Depois, use o valor negativo de $\pm$ para encontrar a segunda solução.

$y = - \frac{\sqrt{2 (- x^{4} + 16 K)}}{4}$

Etapa 3.5.3

A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.

$y = \frac{\sqrt{2 (- x^{4} + 16 K)}}{4}$

$y = - \frac{\sqrt{2 (- x^{4} + 16 K)}}{4}$

$y = \frac{\sqrt{2 (- x^{4} + 16 K)}}{4}$

$y = - \frac{\sqrt{2 (- x^{4} + 16 K)}}{4}$

$y = \frac{\sqrt{2 (- x^{4} + 16 K)}}{4}$

$y = - \frac{\sqrt{2 (- x^{4} + 16 K)}}{4}$

Etapa 4

Simplifique a constante de integração.

$y = \frac{\sqrt{2 (- x^{4} + K)}}{4}$

$y = - \frac{\sqrt{2 (- x^{4} + K)}}{4}$