Математический анализ Примеры

$(y^{2} - 1) x d x + (x^{2} + 3) y d y = 0$

Этап 1

Вычтем $(y^{2} - 1) x d x$ из обеих частей уравнения.

$(x^{2} + 3) y d y = - (y^{2} - 1) x d x$

Этап 2

Умножим обе части на $\frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)}$ .

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

Этап 3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Сократим общий множитель $x^{2} + 3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1.1

Вынесем множитель $x^{2} + 3$ из $(x^{2} + 3) y$ .

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

Этап 3.1.2

Сократим общий множитель.

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

Этап 3.1.3

Перепишем это выражение.

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

Этап 3.2

Объединим $\frac{1}{y^{2} - 1}$ и $y$ .

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

Этап 3.3

Упростим знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

Перепишем $1$ в виде $1^{2}$ .

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

Этап 3.3.2

Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ , где $a = y$ и $b = 1$ .

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

Этап 3.4

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

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

Этап 3.5

Сократим общий множитель $y^{2} - 1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.5.1

Перенесем стоящий впереди знак минуса в $- \frac{1}{(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)}$ в числитель.

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

Этап 3.5.2

Вынесем множитель $y^{2} - 1$ из $(x^{2} + 3) (y^{2} - 1)$ .

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

Этап 3.5.3

Вынесем множитель $y^{2} - 1$ из $(y^{2} - 1) x$ .

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

Этап 3.5.4

Сократим общий множитель.

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

Этап 3.5.5

Перепишем это выражение.

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

Этап 3.6

Объединим $\frac{- 1}{x^{2} + 3}$ и $x$ .

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

Этап 3.7

Вынесем знак минуса перед дробью.

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

Этап 4

Проинтегрируем обе части.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Зададим интеграл на каждой стороне.

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

Этап 4.2

Проинтегрируем левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1

Пусть $u_{1} = (y + 1) (y - 1)$ . Тогда $d u_{1} = 2 y d y$ , следовательно $\frac{1}{2} d u_{1} = y d y$ . Перепишем, используя $u_{1}$ и $d$ $u_{1}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.1

Пусть $u_{1} = (y + 1) (y - 1)$ . Найдем $\frac{d u_{1}}{d y}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.1.1

Дифференцируем $(y + 1) (y - 1)$ .

$\frac{d}{d y} [(y + 1) (y - 1)]$

Этап 4.2.1.1.2

Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что $\frac{d}{d y} [f (y) g (y)]$ имеет вид $f (y) \frac{d}{d y} [g (y)] + g (y) \frac{d}{d y} [f (y)]$ , где $f (y) = y + 1$ и $g (y) = y - 1$ .

$(y + 1) \frac{d}{d y} [y - 1] + (y - 1) \frac{d}{d y} [y + 1]$

Этап 4.2.1.1.3

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.1.3.1

По правилу суммы производная $y - 1$ по $y$ имеет вид $\frac{d}{d y} [y] + \frac{d}{d y} [- 1]$ .

$(y + 1) (\frac{d}{d y} [y] + \frac{d}{d y} [- 1]) + (y - 1) \frac{d}{d y} [y + 1]$

Этап 4.2.1.1.3.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d y} [y^{n}]$ имеет вид $n y^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$(y + 1) (1 + \frac{d}{d y} [- 1]) + (y - 1) \frac{d}{d y} [y + 1]$

Этап 4.2.1.1.3.3

Поскольку $- 1$ является константой относительно $y$ , производная $- 1$ относительно $y$ равна $0$ .

$(y + 1) (1 + 0) + (y - 1) \frac{d}{d y} [y + 1]$

Этап 4.2.1.1.3.4

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.1.3.4.1

Добавим $1$ и $0$ .

$(y + 1) \cdot 1 + (y - 1) \frac{d}{d y} [y + 1]$

Этап 4.2.1.1.3.4.2

Умножим $y + 1$ на $1$ .

$y + 1 + (y - 1) \frac{d}{d y} [y + 1]$

Этап 4.2.1.1.3.5

По правилу суммы производная $y + 1$ по $y$ имеет вид $\frac{d}{d y} [y] + \frac{d}{d y} [1]$ .

$y + 1 + (y - 1) (\frac{d}{d y} [y] + \frac{d}{d y} [1])$

Этап 4.2.1.1.3.6

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d y} [y^{n}]$ имеет вид $n y^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$y + 1 + (y - 1) (1 + \frac{d}{d y} [1])$

Этап 4.2.1.1.3.7

Поскольку $1$ является константой относительно $y$ , производная $1$ относительно $y$ равна $0$ .

$y + 1 + (y - 1) (1 + 0)$

Этап 4.2.1.1.3.8

Упростим путем добавления членов.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.1.3.8.1

Добавим $1$ и $0$ .

$y + 1 + (y - 1) \cdot 1$

Этап 4.2.1.1.3.8.2

Умножим $y - 1$ на $1$ .

$y + 1 + y - 1$

Этап 4.2.1.1.3.8.3

Добавим $y$ и $y$ .

$2 y + 1 - 1$

Этап 4.2.1.1.3.8.4

Упростим путем вычитания чисел.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1.1.3.8.4.1

Вычтем $1$ из $1$ .

$2 y + 0$

Этап 4.2.1.1.3.8.4.2

Добавим $2 y$ и $0$ .

$2 y$

Этап 4.2.1.2

Переформулируем задачу с помощью $u_{1}$ и $d u_{1}$ .

$\int \frac{1}{u_{1}} \cdot \frac{1}{2} d u_{1} = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Этап 4.2.2

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.2.1

Умножим $\frac{1}{u_{1}}$ на $\frac{1}{2}$ .

$\int \frac{1}{u_{1} \cdot 2} d u_{1} = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Этап 4.2.2.2

Перенесем $2$ влево от $u_{1}$ .

$\int \frac{1}{2 u_{1}} d u_{1} = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Этап 4.2.3

Поскольку $\frac{1}{2}$ — константа по отношению к $u_{1}$ , вынесем $\frac{1}{2}$ из-под знака интеграла.

$\frac{1}{2} \int \frac{1}{u_{1}} d u_{1} = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Этап 4.2.4

Интеграл $\frac{1}{u_{1}}$ по $u_{1}$ имеет вид $\ln (| u_{1} |)$ .

$\frac{1}{2} (\ln (| u_{1} |) + C_{1}) = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Этап 4.2.5

Упростим.

$\frac{1}{2} \ln (| u_{1} |) + C_{1} = \int - \frac{x}{x^{2} + 3} d x$

Этап 4.2.6

Заменим все вхождения $u_{1}$ на $(y + 1) (y - 1)$ .

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

Этап 4.3

Проинтегрируем правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.1

Поскольку $- 1$ — константа по отношению к $x$ , вынесем $- 1$ из-под знака интеграла.

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

Этап 4.3.2

Пусть $u_{2} = x^{2} + 3$ . Тогда $d u_{2} = 2 x d x$ , следовательно $\frac{1}{2} d u_{2} = x d x$ . Перепишем, используя $u_{2}$ и $d$ $u_{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.2.1

Пусть $u_{2} = x^{2} + 3$ . Найдем $\frac{d u_{2}}{d x}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.2.1.1

Дифференцируем $x^{2} + 3$ .

$\frac{d}{d x} [x^{2} + 3]$

Этап 4.3.2.1.2

По правилу суммы производная $x^{2} + 3$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [3]$ .

$\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [3]$

Этап 4.3.2.1.3

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 2$ .

$2 x + \frac{d}{d x} [3]$

Этап 4.3.2.1.4

Поскольку $3$ является константой относительно $x$ , производная $3$ относительно $x$ равна $0$ .

$2 x + 0$

Этап 4.3.2.1.5

Добавим $2 x$ и $0$ .

$2 x$

Этап 4.3.2.2

Переформулируем задачу с помощью $u_{2}$ и $d u_{2}$ .

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \int \frac{1}{u_{2}} \cdot \frac{1}{2} d u_{2}$

Этап 4.3.3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.3.1

Умножим $\frac{1}{u_{2}}$ на $\frac{1}{2}$ .

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \int \frac{1}{u_{2} \cdot 2} d u_{2}$

Этап 4.3.3.2

Перенесем $2$ влево от $u_{2}$ .

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \int \frac{1}{2 u_{2}} d u_{2}$

Этап 4.3.4

Поскольку $\frac{1}{2}$ — константа по отношению к $u_{2}$ , вынесем $\frac{1}{2}$ из-под знака интеграла.

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - (\frac{1}{2} \int \frac{1}{u_{2}} d u_{2})$

Этап 4.3.5

Интеграл $\frac{1}{u_{2}}$ по $u_{2}$ имеет вид $\ln (| u_{2} |)$ .

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \frac{1}{2} (\ln (| u_{2} |) + C_{2})$

Этап 4.3.6

Упростим.

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \frac{1}{2} \ln (| u_{2} |) + C_{2}$

Этап 4.3.7

Заменим все вхождения $u_{2}$ на $x^{2} + 3$ .

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) + C_{1} = - \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C_{2}$

Этап 4.4

Сгруппируем постоянную интегрирования в правой части как $C$ .

$\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |) = - \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C$

Этап 5

Решим относительно $y$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

Умножим обе части уравнения на $2$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2

Упростим обе части уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.1

Упростим $2 (\frac{1}{2} \ln (| (y + 1) (y - 1) |))$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.1.1

Развернем $(y + 1) (y - 1)$ , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.1.1.1

Применим свойство дистрибутивности.

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y (y - 1) + 1 (y - 1) |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.1.1.1.2

Применим свойство дистрибутивности.

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y \cdot y + y \cdot - 1 + 1 (y - 1) |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.1.1.1.3

Применим свойство дистрибутивности.

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y \cdot y + y \cdot - 1 + 1 y + 1 \cdot - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.1.1.2

Упростим и объединим подобные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.1.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.1.2.1.1

Умножим $y$ на $y$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} + y \cdot - 1 + 1 y + 1 \cdot - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.1.1.2.1.2

Перенесем $- 1$ влево от $y$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} - 1 \cdot y + 1 y + 1 \cdot - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.1.1.2.1.3

Перепишем $- 1 y$ в виде $- y$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} - y + 1 y + 1 \cdot - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.1.1.2.1.4

Умножим $y$ на $1$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} - y + y + 1 \cdot - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.1.1.2.1.5

Умножим $- 1$ на $1$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} - y + y - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.1.1.2.2

Добавим $- y$ и $y$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} + 0 - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.1.1.2.3

Добавим $y^{2}$ и $0$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| y^{2} - 1 |)) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.1.1.3

Объединим $\frac{1}{2}$ и $\ln (| y^{2} - 1 |)$ .

$2 \frac{\ln (| y^{2} - 1 |)}{2} = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.1.1.4

Сократим общий множитель $2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1.1.4.1

Сократим общий множитель.

$2 \frac{\ln (| y^{2} - 1 |)}{2} = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.1.1.4.2

Перепишем это выражение.

$\ln (| y^{2} - 1 |) = 2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$

Этап 5.2.2

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.2.1

Упростим $2 (- \frac{1}{2} \ln (| x^{2} + 3 |) + C)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.2.1.1

Объединим $\ln (| x^{2} + 3 |)$ и $\frac{1}{2}$ .

$\ln (| y^{2} - 1 |) = 2 (- \frac{\ln (| x^{2} + 3 |)}{2} + C)$

Этап 5.2.2.1.2

Чтобы записать $C$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$\ln (| y^{2} - 1 |) = 2 (- \frac{\ln (| x^{2} + 3 |)}{2} + C \cdot \frac{2}{2})$

Этап 5.2.2.1.3

Упростим члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.2.1.3.1

Объединим $C$ и $\frac{2}{2}$ .

$\ln (| y^{2} - 1 |) = 2 (- \frac{\ln (| x^{2} + 3 |)}{2} + \frac{C \cdot 2}{2})$

Этап 5.2.2.1.3.2

Объединим числители над общим знаменателем.

$\ln (| y^{2} - 1 |) = 2 \frac{- \ln (| x^{2} + 3 |) + C \cdot 2}{2}$

Этап 5.2.2.1.3.3

Сократим общий множитель $2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.2.1.3.3.1

Сократим общий множитель.

$\ln (| y^{2} - 1 |) = 2 \frac{- \ln (| x^{2} + 3 |) + C \cdot 2}{2}$

Этап 5.2.2.1.3.3.2

Перепишем это выражение.

$\ln (| y^{2} - 1 |) = - \ln (| x^{2} + 3 |) + C \cdot 2$

Этап 5.2.2.1.4

Перенесем $2$ влево от $C$ .

$\ln (| y^{2} - 1 |) = - \ln (| x^{2} + 3 |) + 2 C$

Этап 5.3

Перенесем все члены с логарифмами в левую часть уравнения.

$\ln (| y^{2} - 1 |) + \ln (| x^{2} + 3 |) = 2 C$

Этап 5.4

Используем свойства произведения логарифмов: $\log_{b} (x) + \log_{b} (y) = \log_{b} (x y)$ .

$\ln (| y^{2} - 1 | | x^{2} + 3 |) = 2 C$

Этап 5.5

Для перемножения модулей следует перемножить члены внутри каждого модуля.

$\ln (| (y^{2} - 1) (x^{2} + 3) |) = 2 C$

Этап 5.6

Развернем $(y^{2} - 1) (x^{2} + 3)$ , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.6.1

Применим свойство дистрибутивности.

$\ln (| y^{2} (x^{2} + 3) - 1 (x^{2} + 3) |) = 2 C$

Этап 5.6.2

Применим свойство дистрибутивности.

$\ln (| y^{2} x^{2} + y^{2} \cdot 3 - 1 (x^{2} + 3) |) = 2 C$

Этап 5.6.3

Применим свойство дистрибутивности.

$\ln (| y^{2} x^{2} + y^{2} \cdot 3 - 1 x^{2} - 1 \cdot 3 |) = 2 C$

Этап 5.7

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.7.1

Перенесем $3$ влево от $y^{2}$ .

$\ln (| y^{2} x^{2} + 3 \cdot y^{2} - 1 x^{2} - 1 \cdot 3 |) = 2 C$

Этап 5.7.2

Перепишем $- 1 x^{2}$ в виде $- x^{2}$ .

$\ln (| y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 1 \cdot 3 |) = 2 C$

Этап 5.7.3

Умножим $- 1$ на $3$ .

$\ln (| y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 |) = 2 C$

Этап 5.8

Чтобы решить относительно $y$ , перепишем уравнение, используя свойства логарифмов.

$e^{\ln (| y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 |)} = e^{2 C}$

Этап 5.9

Перепишем $\ln (| y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 |) = 2 C$ в экспоненциальной форме, используя определение логарифма. Если $x$ и $b$ — положительные вещественные числа и $b \neq 1$ , то $\log_{b} (x) = y$ эквивалентно $b^{y} = x$ .

$e^{2 C} = | y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 |$

Этап 5.10

Решим относительно $y$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.10.1

Перепишем уравнение в виде $| y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 | = e^{2 C}$ .

$| y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 | = e^{2 C}$

Этап 5.10.2

Избавимся от знаков модуля. В правой части уравнения возникнет знак $\pm$ , поскольку $| x | = \pm x$ .

$y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - x^{2} - 3 = \pm e^{2 C}$

Этап 5.10.3

Перенесем все члены без $y$ в правую часть уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.10.3.1

Добавим $x^{2}$ к обеим частям уравнения.

$y^{2} x^{2} + 3 y^{2} - 3 = \pm e^{2 C} + x^{2}$

Этап 5.10.3.2

Добавим $3$ к обеим частям уравнения.

$y^{2} x^{2} + 3 y^{2} = \pm e^{2 C} + x^{2} + 3$

Этап 5.10.4

Вынесем множитель $y^{2}$ из $y^{2} x^{2} + 3 y^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.10.4.1

Вынесем множитель $y^{2}$ из $y^{2} x^{2}$ .

$y^{2} (x^{2}) + 3 y^{2} = \pm e^{2 C} + x^{2} + 3$

Этап 5.10.4.2

Вынесем множитель $y^{2}$ из $3 y^{2}$ .

$y^{2} (x^{2}) + y^{2} \cdot 3 = \pm e^{2 C} + x^{2} + 3$

Этап 5.10.4.3

Вынесем множитель $y^{2}$ из $y^{2} (x^{2}) + y^{2} \cdot 3$ .

$y^{2} (x^{2} + 3) = \pm e^{2 C} + x^{2} + 3$

Этап 5.10.5

Разделим каждый член $y^{2} (x^{2} + 3) = \pm e^{2 C} + x^{2} + 3$ на $x^{2} + 3$ и упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.10.5.1

Разделим каждый член $y^{2} (x^{2} + 3) = \pm e^{2 C} + x^{2} + 3$ на $x^{2} + 3$ .

$\frac{y^{2} (x^{2} + 3)}{x^{2} + 3} = \frac{\pm e^{2 C}}{x^{2} + 3} + \frac{x^{2}}{x^{2} + 3} + \frac{3}{x^{2} + 3}$

Этап 5.10.5.2

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.10.5.2.1

Сократим общий множитель $x^{2} + 3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.10.5.2.1.1

Сократим общий множитель.

$\frac{y^{2} (x^{2} + 3)}{x^{2} + 3} = \frac{\pm e^{2 C}}{x^{2} + 3} + \frac{x^{2}}{x^{2} + 3} + \frac{3}{x^{2} + 3}$

Этап 5.10.5.2.1.2

Разделим $y^{2}$ на $1$ .

$y^{2} = \frac{\pm e^{2 C}}{x^{2} + 3} + \frac{x^{2}}{x^{2} + 3} + \frac{3}{x^{2} + 3}$

Этап 5.10.5.3

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.10.5.3.1

Объединим числители над общим знаменателем.

$y^{2} = \frac{\pm e^{2 C} + x^{2}}{x^{2} + 3} + \frac{3}{x^{2} + 3}$

Этап 5.10.5.3.2

Объединим числители над общим знаменателем.

$y^{2} = \frac{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}{x^{2} + 3}$

Этап 5.10.6

Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.

$y = \pm \sqrt{\frac{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}{x^{2} + 3}}$

Этап 5.10.7

Упростим $\pm \sqrt{\frac{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}{x^{2} + 3}}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.10.7.1

Перепишем $\sqrt{\frac{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}{x^{2} + 3}}$ в виде $\frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$

Этап 5.10.7.2

Умножим $\frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$ на $\frac{\sqrt{x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}} \cdot \frac{\sqrt{x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$

Этап 5.10.7.3

Объединим и упростим знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.10.7.3.1

Умножим $\frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$ на $\frac{\sqrt{x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3}}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{\sqrt{x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}$

Этап 5.10.7.3.2

Возведем $\sqrt{x^{2} + 3}$ в степень $1$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{\sqrt{x^{2} + 3}}^{1} \sqrt{x^{2} + 3}}$

Этап 5.10.7.3.3

Возведем $\sqrt{x^{2} + 3}$ в степень $1$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{\sqrt{x^{2} + 3}}^{1} {\sqrt{x^{2} + 3}}^{1}}$

Этап 5.10.7.3.4

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{\sqrt{x^{2} + 3}}^{1 + 1}}$

Этап 5.10.7.3.5

Добавим $1$ и $1$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{\sqrt{x^{2} + 3}}^{2}}$

Этап 5.10.7.3.6

Перепишем ${\sqrt{x^{2} + 3}}^{2}$ в виде $x^{2} + 3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.10.7.3.6.1

С помощью $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ запишем $\sqrt{x^{2} + 3}$ в виде ${(x^{2} + 3)}^{\frac{1}{2}}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{({(x^{2} + 3)}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

Этап 5.10.7.3.6.2

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{(x^{2} + 3)}^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

Этап 5.10.7.3.6.3

Объединим $\frac{1}{2}$ и $2$ .

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{(x^{2} + 3)}^{\frac{2}{2}}}$

Этап 5.10.7.3.6.4

Сократим общий множитель $2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.10.7.3.6.4.1

Сократим общий множитель.

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{(x^{2} + 3)}^{\frac{2}{2}}}$

Этап 5.10.7.3.6.4.2

Перепишем это выражение.

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{{(x^{2} + 3)}^{1}}$

Этап 5.10.7.3.6.5

Упростим.

$y = \pm \frac{\sqrt{\pm e^{2 C} + x^{2} + 3} \sqrt{x^{2} + 3}}{x^{2} + 3}$

Этап 5.10.7.4

Объединим, используя правило умножения для радикалов.

$y = \pm \frac{\sqrt{(\pm e^{2 C} + x^{2} + 3) (x^{2} + 3)}}{x^{2} + 3}$

Этап 6

Упростим постоянную интегрирования.

$y = \pm \frac{\sqrt{(C + x^{2} + 3) (x^{2} + 3)}}{x^{2} + 3}$