Cálculo Exemplos

$5 x^{2} - 2 x y + 7 y^{2} = 0$

Etapa 1

Diferencie os dois lados da equação.

$\frac{d}{d x} (5 x^{2} - 2 x y + 7 y^{2}) = \frac{d}{d x} (0)$

Etapa 2

Diferencie o lado esquerdo da equação.

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Etapa 2.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $5 x^{2} - 2 x y + 7 y^{2}$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 2 x y] + \frac{d}{d x} [7 y^{2}]$ .

$\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 2 x y] + \frac{d}{d x} [7 y^{2}]$

Etapa 2.2

Avalie $\frac{d}{d x} [5 x^{2}]$ .

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Etapa 2.2.1

Como $5$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $5 x^{2}$ em relação a $x$ é $5 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$5 \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 2 x y] + \frac{d}{d x} [7 y^{2}]$

Etapa 2.2.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$5 (2 x) + \frac{d}{d x} [- 2 x y] + \frac{d}{d x} [7 y^{2}]$

Etapa 2.2.3

Multiplique $2$ por $5$ .

$10 x + \frac{d}{d x} [- 2 x y] + \frac{d}{d x} [7 y^{2}]$

Etapa 2.3

Avalie $\frac{d}{d x} [- 2 x y]$ .

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Etapa 2.3.1

Como $- 2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 2 x y$ em relação a $x$ é $- 2 \frac{d}{d x} [x y]$ .

$10 x - 2 \frac{d}{d x} [x y] + \frac{d}{d x} [7 y^{2}]$

Etapa 2.3.2

Diferencie usando a regra do produto, que determina que $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ é $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ , em que $f (x) = x$ e $g (x) = y$ .

$10 x - 2 (x \frac{d}{d x} [y] + y \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [7 y^{2}]$

Etapa 2.3.3

Reescreva $\frac{d}{d x} [y]$ como $y'$ .

$10 x - 2 (x y' + y \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [7 y^{2}]$

Etapa 2.3.4

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$10 x - 2 (x y' + y \cdot 1) + \frac{d}{d x} [7 y^{2}]$

Etapa 2.3.5

Multiplique $y$ por $1$ .

$10 x - 2 (x y' + y) + \frac{d}{d x} [7 y^{2}]$

Etapa 2.4

Avalie $\frac{d}{d x} [7 y^{2}]$ .

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Etapa 2.4.1

Como $7$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $7 y^{2}$ em relação a $x$ é $7 \frac{d}{d x} [y^{2}]$ .

$10 x - 2 (x y' + y) + 7 \frac{d}{d x} [y^{2}]$

Etapa 2.4.2

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{2}$ e $g (x) = y$ .

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Etapa 2.4.2.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $y$ .

$10 x - 2 (x y' + y) + 7 (\frac{d}{d u} [u^{2}] \frac{d}{d x} [y])$

Etapa 2.4.2.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ é $n u^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$10 x - 2 (x y' + y) + 7 (2 u \frac{d}{d x} [y])$

Etapa 2.4.2.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $y$ .

$10 x - 2 (x y' + y) + 7 (2 y \frac{d}{d x} [y])$

Etapa 2.4.3

Reescreva $\frac{d}{d x} [y]$ como $y'$ .

$10 x - 2 (x y' + y) + 7 (2 y y')$

Etapa 2.4.4

Multiplique $2$ por $7$ .

$10 x - 2 (x y' + y) + 14 y y'$

Etapa 2.5

Simplifique.

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Etapa 2.5.1

Aplique a propriedade distributiva.

$10 x - 2 (x y') - 2 y + 14 y y'$

Etapa 2.5.2

Remova os parênteses desnecessários.

$10 x - 2 x y' - 2 y + 14 y y'$

Etapa 2.5.3

Reordene os termos.

$- 2 x y' + 14 y y' + 10 x - 2 y$

Etapa 3

Como $0$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $0$ em relação a $x$ é $0$ .

$0$

Etapa 4

Reformule a equação definindo o lado esquerdo igual ao lado direito.

$- 2 x y' + 14 y y' + 10 x - 2 y = 0$

Etapa 5

Resolva $y'$ .

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Etapa 5.1

Mova todos os termos que não contêm $y'$ para o lado direito da equação.

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Etapa 5.1.1

Subtraia $10 x$ dos dois lados da equação.

$- 2 x y' + 14 y y' - 2 y = - 10 x$

Etapa 5.1.2

Some $2 y$ aos dois lados da equação.

$- 2 x y' + 14 y y' = - 10 x + 2 y$

Etapa 5.2

Fatore $2 y'$ de $- 2 x y' + 14 y y'$ .

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Etapa 5.2.1

Fatore $2 y'$ de $- 2 x y'$ .

$2 y' (- x) + 14 y y' = - 10 x + 2 y$

Etapa 5.2.2

Fatore $2 y'$ de $14 y y'$ .

$2 y' (- x) + 2 y' (7 y) = - 10 x + 2 y$

Etapa 5.2.3

Fatore $2 y'$ de $2 y' (- x) + 2 y' (7 y)$ .

$2 y' (- x + 7 y) = - 10 x + 2 y$

Etapa 5.3

Divida cada termo em $2 y' (- x + 7 y) = - 10 x + 2 y$ por $2 (- x + 7 y)$ e simplifique.

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Etapa 5.3.1

Divida cada termo em $2 y' (- x + 7 y) = - 10 x + 2 y$ por $2 (- x + 7 y)$ .

$\frac{2 y' (- x + 7 y)}{2 (- x + 7 y)} = \frac{- 10 x}{2 (- x + 7 y)} + \frac{2 y}{2 (- x + 7 y)}$

Etapa 5.3.2

Simplifique o lado esquerdo.

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Etapa 5.3.2.1

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 5.3.2.1.1

Cancele o fator comum.

$\frac{2 y' (- x + 7 y)}{2 (- x + 7 y)} = \frac{- 10 x}{2 (- x + 7 y)} + \frac{2 y}{2 (- x + 7 y)}$

Etapa 5.3.2.1.2

Reescreva a expressão.

$\frac{y' (- x + 7 y)}{- x + 7 y} = \frac{- 10 x}{2 (- x + 7 y)} + \frac{2 y}{2 (- x + 7 y)}$

Etapa 5.3.2.2

Cancele o fator comum de $- x + 7 y$ .

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Etapa 5.3.2.2.1

Cancele o fator comum.

$\frac{y' (- x + 7 y)}{- x + 7 y} = \frac{- 10 x}{2 (- x + 7 y)} + \frac{2 y}{2 (- x + 7 y)}$

Etapa 5.3.2.2.2

Divida $y'$ por $1$ .

$y' = \frac{- 10 x}{2 (- x + 7 y)} + \frac{2 y}{2 (- x + 7 y)}$

Etapa 5.3.3

Simplifique o lado direito.

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Etapa 5.3.3.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 5.3.3.1.1

Cancele o fator comum de $- 10$ e $2$ .

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Etapa 5.3.3.1.1.1

Fatore $2$ de $- 10 x$ .

$y' = \frac{2 (- 5 x)}{2 (- x + 7 y)} + \frac{2 y}{2 (- x + 7 y)}$

Etapa 5.3.3.1.1.2

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 5.3.3.1.1.2.1

Cancele o fator comum.

$y' = \frac{2 (- 5 x)}{2 (- x + 7 y)} + \frac{2 y}{2 (- x + 7 y)}$

Etapa 5.3.3.1.1.2.2

Reescreva a expressão.

$y' = \frac{- 5 x}{- x + 7 y} + \frac{2 y}{2 (- x + 7 y)}$

Etapa 5.3.3.1.2

Mova o número negativo para a frente da fração.

$y' = - \frac{5 x}{- x + 7 y} + \frac{2 y}{2 (- x + 7 y)}$

Etapa 5.3.3.1.3

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 5.3.3.1.3.1

Cancele o fator comum.

$y' = - \frac{5 x}{- x + 7 y} + \frac{2 y}{2 (- x + 7 y)}$

Etapa 5.3.3.1.3.2

Reescreva a expressão.

$y' = - \frac{5 x}{- x + 7 y} + \frac{y}{- x + 7 y}$

Etapa 5.3.3.2

Simplifique os termos.

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Etapa 5.3.3.2.1

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$y' = \frac{- 5 x + y}{- x + 7 y}$

Etapa 5.3.3.2.2

Fatore $- 1$ de $- 5 x$ .

$y' = \frac{- (5 x) + y}{- x + 7 y}$

Etapa 5.3.3.2.3

Fatore $- 1$ de $y$ .

$y' = \frac{- (5 x) - 1 (- y)}{- x + 7 y}$

Etapa 5.3.3.2.4

Fatore $- 1$ de $- (5 x) - 1 (- y)$ .

$y' = \frac{- (5 x - y)}{- x + 7 y}$

Etapa 5.3.3.2.5

Reescreva $- (5 x - y)$ como $- 1 (5 x - y)$ .

$y' = \frac{- 1 (5 x - y)}{- x + 7 y}$

Etapa 5.3.3.2.6

Fatore $- 1$ de $- x$ .

$y' = \frac{- 1 (5 x - y)}{- (x) + 7 y}$

Etapa 5.3.3.2.7

Fatore $- 1$ de $7 y$ .

$y' = \frac{- 1 (5 x - y)}{- (x) - (- 7 y)}$

Etapa 5.3.3.2.8

Fatore $- 1$ de $- (x) - (- 7 y)$ .

$y' = \frac{- 1 (5 x - y)}{- (x - 7 y)}$

Etapa 5.3.3.2.9

Reescreva $- (x - 7 y)$ como $- 1 (x - 7 y)$ .

$y' = \frac{- 1 (5 x - y)}{- 1 (x - 7 y)}$

Etapa 5.3.3.2.10

Cancele o fator comum.

$y' = \frac{- 1 (5 x - y)}{- 1 (x - 7 y)}$

Etapa 5.3.3.2.11

Reescreva a expressão.

$y' = \frac{5 x - y}{x - 7 y}$

Etapa 6

Substitua $y'$ por $\frac{d y}{d x}$ .

$\frac{d y}{d x} = \frac{5 x - y}{x - 7 y}$