Математический анализ Примеры

$x^{2} {(x - y)}^{2} = x^{2 - y^{2}}$

Этап 1

Продифференцируем обе части уравнения.

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

Этап 2

Продифференцируем левую часть уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Перепишем ${(x - y)}^{2}$ в виде $(x - y) (x - y)$ .

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

Этап 2.2

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.2.1

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 2.2.2

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 2.2.3

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 2.3

Упростим и объединим подобные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.1.1

Умножим $x$ на $x$ .

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

Этап 2.3.1.2

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

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

Этап 2.3.1.3

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

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

Этап 2.3.1.4

Умножим $y$ на $y$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.1.4.1

Перенесем $y$ .

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

Этап 2.3.1.4.2

Умножим $y$ на $y$ .

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

Этап 2.3.1.5

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

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

Этап 2.3.1.6

Умножим $y^{2}$ на $1$ .

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

Этап 2.3.2

Вычтем $y x$ из $- x y$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.2.1

Перенесем $y$ .

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

Этап 2.3.2.2

Вычтем $x y$ из $- x y$ .

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

Этап 2.4

Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ имеет вид $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ , где $f (x) = x^{2}$ и $g (x) = x^{2} - 2 x y + y^{2}$ .

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

Этап 2.5

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.5.1

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

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

Этап 2.5.2

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

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

Этап 2.5.3

Поскольку $- 2$ является константой относительно $x$ , производная $- 2 x y$ по $x$ равна $- 2 \frac{d}{d x} [x y]$ .

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

Этап 2.6

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

Этап 2.7

Перепишем $\frac{d}{d x} [y]$ в виде $y'$ .

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

Этап 2.8

Продифференцируем, используя правило степени.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.8.1

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

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

Этап 2.8.2

Умножим $y$ на $1$ .

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

Этап 2.9

Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ имеет вид $f' (g (x)) g' (x)$ , где $f (x) = x^{2}$ и $g (x) = y$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.9.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u$ как $y$ .

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

Этап 2.9.2

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

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

Этап 2.9.3

Заменим все вхождения $u$ на $y$ .

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

Этап 2.10

Перепишем $\frac{d}{d x} [y]$ в виде $y'$ .

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

Этап 2.11

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

$x^{2} (2 x - 2 (x y' + y) + 2 y y') + (x^{2} - 2 x y + y^{2}) (2 x)$

Этап 2.12

Перенесем $2$ влево от $x^{2} - 2 x y + y^{2}$ .

$x^{2} (2 x - 2 (x y' + y) + 2 y y') + 2 \cdot (x^{2} - 2 x y + y^{2}) x$

Этап 2.13

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.13.1

Применим свойство дистрибутивности.

$x^{2} (2 x - 2 (x y') - 2 y + 2 y y') + 2 (x^{2} - 2 x y + y^{2}) x$

Этап 2.13.2

Применим свойство дистрибутивности.

$x^{2} (2 x) + x^{2} (- 2 (x y')) + x^{2} (- 2 y) + x^{2} (2 y y') + 2 (x^{2} - 2 x y + y^{2}) x$

Этап 2.13.3

Применим свойство дистрибутивности.

$x^{2} (2 x) + x^{2} (- 2 (x y')) + x^{2} (- 2 y) + x^{2} (2 y y') + (2 x^{2} + 2 (- 2 x y) + 2 y^{2}) x$

Этап 2.13.4

Применим свойство дистрибутивности.

$x^{2} (2 x) + x^{2} (- 2 (x y')) + x^{2} (- 2 y) + x^{2} (2 y y') + 2 x^{2} x + 2 (- 2 x y) x + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5

Объединим термины.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.13.5.1

Умножим $x^{2}$ на $x$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.13.5.1.1

Перенесем $x$ .

$x \cdot x^{2} \cdot 2 + x^{2} (- 2 (x y')) + x^{2} (- 2 y) + x^{2} (2 y y') + 2 x^{2} x + 2 (- 2 x y) x + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.1.2

Умножим $x$ на $x^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.13.5.1.2.1

Возведем $x$ в степень $1$ .

$x^{1} x^{2} \cdot 2 + x^{2} (- 2 (x y')) + x^{2} (- 2 y) + x^{2} (2 y y') + 2 x^{2} x + 2 (- 2 x y) x + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.1.2.2

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

$x^{1 + 2} \cdot 2 + x^{2} (- 2 (x y')) + x^{2} (- 2 y) + x^{2} (2 y y') + 2 x^{2} x + 2 (- 2 x y) x + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.1.3

Добавим $1$ и $2$ .

$x^{3} \cdot 2 + x^{2} (- 2 (x y')) + x^{2} (- 2 y) + x^{2} (2 y y') + 2 x^{2} x + 2 (- 2 x y) x + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.2

Перенесем $2$ влево от $x^{3}$ .

$2 \cdot x^{3} + x^{2} (- 2 (x y')) + x^{2} (- 2 y) + x^{2} (2 y y') + 2 x^{2} x + 2 (- 2 x y) x + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.3

Умножим $x^{2}$ на $x$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.13.5.3.1

Перенесем $x$ .

$2 x^{3} + x \cdot x^{2} (- 2 y') + x^{2} (- 2 y) + x^{2} (2 y y') + 2 x^{2} x + 2 (- 2 x y) x + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.3.2

Умножим $x$ на $x^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.13.5.3.2.1

Возведем $x$ в степень $1$ .

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

Этап 2.13.5.3.2.2

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

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

Этап 2.13.5.3.3

Добавим $1$ и $2$ .

$2 x^{3} + x^{3} (- 2 y') + x^{2} (- 2 y) + x^{2} (2 y y') + 2 x^{2} x + 2 (- 2 x y) x + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.4

Перенесем $2$ влево от $x^{2}$ .

$2 x^{3} + x^{3} (- 2 y') + x^{2} (- 2 y) + 2 \cdot x^{2} y y' + 2 x^{2} x + 2 (- 2 x y) x + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.5

Возведем $x$ в степень $1$ .

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

Этап 2.13.5.6

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

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

Этап 2.13.5.7

Добавим $1$ и $2$ .

$2 x^{3} + x^{3} (- 2 y') + x^{2} (- 2 y) + 2 x^{2} y y' + 2 x^{3} + 2 (- 2 x y) x + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.8

Умножим $- 2$ на $2$ .

$2 x^{3} + x^{3} (- 2 y') + x^{2} (- 2 y) + 2 x^{2} y y' + 2 x^{3} - 4 (x y) x + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.9

Возведем $x$ в степень $1$ .

$2 x^{3} + x^{3} (- 2 y') + x^{2} (- 2 y) + 2 x^{2} y y' + 2 x^{3} - 4 (x^{1} x) y + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.10

Возведем $x$ в степень $1$ .

$2 x^{3} + x^{3} (- 2 y') + x^{2} (- 2 y) + 2 x^{2} y y' + 2 x^{3} - 4 (x^{1} x^{1}) y + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.11

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

$2 x^{3} + x^{3} (- 2 y') + x^{2} (- 2 y) + 2 x^{2} y y' + 2 x^{3} - 4 x^{1 + 1} y + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.12

Добавим $1$ и $1$ .

$2 x^{3} + x^{3} (- 2 y') + x^{2} (- 2 y) + 2 x^{2} y y' + 2 x^{3} - 4 x^{2} y + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.13

Добавим $2 x^{3}$ и $2 x^{3}$ .

$4 x^{3} + x^{3} (- 2 y') + x^{2} (- 2 y) + 2 x^{2} y y' - 4 x^{2} y + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.14

Вычтем $4 x^{2} y$ из $x^{2} (- 2 y)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.13.5.14.1

Изменим порядок $x^{2}$ и $- 2$ .

$4 x^{3} + x^{3} (- 2 y') - 2 \cdot x^{2} y - 4 x^{2} y + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.5.14.2

Вычтем $4 x^{2} y$ из $- 2 \cdot x^{2} y$ .

$4 x^{3} + x^{3} (- 2 y') - 6 x^{2} y + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x$

Этап 2.13.6

Изменим порядок членов.

$4 x^{3} - 2 x^{3} y' - 6 x^{2} y + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x$

Этап 3

Продифференцируем правую часть уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Продифференцируем, используя обобщенное правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [f^{g}]$ имеет вид $f^{g} (f' \frac{g}{f} + g' \ln (f))$ , где $f = x$ и $g = 2 - y^{2}$ .

$\frac{d}{d x} [x] ((2 - y^{2}) x^{2 - y^{2} - 1}) + \frac{d}{d x} [2 - y^{2}] (x^{2 - y^{2}} \ln (x))$

Этап 3.2

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1

Вычтем $1$ из $2$ .

$\frac{d}{d x} [x] ((2 - y^{2}) x^{- y^{2} + 1}) + \frac{d}{d x} [2 - y^{2}] (x^{2 - y^{2}} \ln (x))$

Этап 3.2.2

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

$1 ((2 - y^{2}) x^{- y^{2} + 1}) + \frac{d}{d x} [2 - y^{2}] (x^{2 - y^{2}} \ln (x))$

Этап 3.2.3

Умножим $2 - y^{2}$ на $1$ .

$(2 - y^{2}) x^{- y^{2} + 1} + \frac{d}{d x} [2 - y^{2}] (x^{2 - y^{2}} \ln (x))$

Этап 3.2.4

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

$(2 - y^{2}) x^{- y^{2} + 1} + (\frac{d}{d x} [2] + \frac{d}{d x} [- y^{2}]) (x^{2 - y^{2}} \ln (x))$

Этап 3.2.5

Поскольку $2$ является константой относительно $x$ , производная $2$ относительно $x$ равна $0$ .

$(2 - y^{2}) x^{- y^{2} + 1} + (0 + \frac{d}{d x} [- y^{2}]) x^{2 - y^{2}} \ln (x)$

Этап 3.2.6

Добавим $0$ и $\frac{d}{d x} [- y^{2}]$ .

$(2 - y^{2}) x^{- y^{2} + 1} + \frac{d}{d x} [- y^{2}] x^{2 - y^{2}} \ln (x)$

Этап 3.2.7

Поскольку $- 1$ является константой относительно $x$ , производная $- y^{2}$ по $x$ равна $- \frac{d}{d x} [y^{2}]$ .

$(2 - y^{2}) x^{- y^{2} + 1} - \frac{d}{d x} [y^{2}] x^{2 - y^{2}} \ln (x)$

Этап 3.3

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u$ как $y$ .

$(2 - y^{2}) x^{- y^{2} + 1} - (\frac{d}{d u} [u^{2}] \frac{d}{d x} [y]) x^{2 - y^{2}} \ln (x)$

Этап 3.3.2

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

$(2 - y^{2}) x^{- y^{2} + 1} - (2 u \frac{d}{d x} [y]) x^{2 - y^{2}} \ln (x)$

Этап 3.3.3

Заменим все вхождения $u$ на $y$ .

$(2 - y^{2}) x^{- y^{2} + 1} - (2 y \frac{d}{d x} [y]) x^{2 - y^{2}} \ln (x)$

Этап 3.4

Умножим $2$ на $- 1$ .

$(2 - y^{2}) x^{- y^{2} + 1} - 2 (y \frac{d}{d x} [y]) x^{2 - y^{2}} \ln (x)$

Этап 3.5

Перепишем $\frac{d}{d x} [y]$ в виде $y'$ .

$(2 - y^{2}) x^{- y^{2} + 1} - 2 y y' x^{2 - y^{2}} \ln (x)$

Этап 3.6

Изменим порядок членов.

$x^{- y^{2} + 1} (2 - y^{2}) - 2 x^{2 - y^{2}} y \ln (x) y'$

Этап 4

Преобразуем уравнение, приравняв левую часть к правой.

$4 x^{3} - 2 x^{3} y' - 6 x^{2} y + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x = x^{- y^{2} + 1} (2 - y^{2}) - 2 x^{2 - y^{2}} y \ln (x) y'$

Этап 5

Решим относительно $y'$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

Упростим $x^{- y^{2} + 1} (2 - y^{2}) - 2 x^{2 - y^{2}} y \ln (x) y'$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.1.1

Применим свойство дистрибутивности.

$4 x^{3} - 2 x^{3} y' - 6 x^{2} y + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x = x^{- y^{2} + 1} \cdot 2 + x^{- y^{2} + 1} (- y^{2}) - 2 x^{2 - y^{2}} y \ln (x) y'$

Этап 5.1.1.2

Перенесем $2$ влево от $x^{- y^{2} + 1}$ .

$4 x^{3} - 2 x^{3} y' - 6 x^{2} y + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x = 2 \cdot x^{- y^{2} + 1} + x^{- y^{2} + 1} (- y^{2}) - 2 x^{2 - y^{2}} y \ln (x) y'$

Этап 5.1.1.3

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$4 x^{3} - 2 x^{3} y' - 6 x^{2} y + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x = 2 \cdot x^{- y^{2} + 1} - x^{- y^{2} + 1} y^{2} - 2 x^{2 - y^{2}} y \ln (x) y'$

Этап 5.1.1.4

Упростим $- 2 \ln (x)$ путем переноса $2$ под логарифм.

$4 x^{3} - 2 x^{3} y' - 6 x^{2} y + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x = 2 x^{- y^{2} + 1} - x^{- y^{2} + 1} y^{2} + x^{2 - y^{2}} y (- \ln (x^{2})) y'$

Этап 5.1.1.5

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$4 x^{3} - 2 x^{3} y' - 6 x^{2} y + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x = 2 x^{- y^{2} + 1} - x^{- y^{2} + 1} y^{2} - x^{2 - y^{2}} y \ln (x^{2}) y'$

Этап 5.1.2

Изменим порядок множителей в $2 x^{- y^{2} + 1} - x^{- y^{2} + 1} y^{2} - x^{2 - y^{2}} y \ln (x^{2}) y'$ .

$4 x^{3} - 2 x^{3} y' - 6 x^{2} y + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x = 2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - y y' x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})$

Этап 5.2

Добавим $y y' x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})$ к обеим частям уравнения.

$4 x^{3} - 2 x^{3} y' - 6 x^{2} y + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x + y y' x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2}) = 2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1}$

Этап 5.3

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.1

Вычтем $4 x^{3}$ из обеих частей уравнения.

$- 2 x^{3} y' - 6 x^{2} y + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x + y y' x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2}) = 2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3}$

Этап 5.3.2

Добавим $6 x^{2} y$ к обеим частям уравнения.

$- 2 x^{3} y' + 2 x^{2} y y' + 2 y^{2} x + y y' x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2}) = 2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y$

Этап 5.3.3

Вычтем $2 y^{2} x$ из обеих частей уравнения.

$- 2 x^{3} y' + 2 x^{2} y y' + y y' x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2}) = 2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x$

Этап 5.4

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.4.1

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

$y' (- 2 x^{3}) + 2 x^{2} y y' + y (y') x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2}) = 2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x$

Этап 5.4.2

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

$y' (- 2 x^{3}) + y' (2 x^{2} y) + y (y') x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2}) = 2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x$

Этап 5.4.3

Вынесем множитель $y'$ из $y y' x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})$ .

$y' (- 2 x^{3}) + y' (2 x^{2} y) + y' (y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})) = 2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x$

Этап 5.4.4

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

$y' (- 2 x^{3} + 2 x^{2} y) + y' (y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})) = 2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x$

Этап 5.4.5

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

$y' (- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})) = 2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x$

Этап 5.5

Разделим каждый член $y' (- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})) = 2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x$ на $- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})$ и упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.5.1

$\frac{y' (- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2}))}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} = \frac{2 x^{- y^{2} + 1}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{- y^{2} x^{- y^{2} + 1}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{- 4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{- 2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.2

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.5.2.1

Сократим общий множитель $- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.5.2.1.1

Сократим общий множитель.

Этап 5.5.2.1.2

Разделим $y'$ на $1$ .

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{- y^{2} x^{- y^{2} + 1}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{- 4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{- 2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.5.3.1

Упростим члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.5.3.1.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.5.3.1.1.1

Вынесем знак минуса перед дробью.

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{y^{2} x^{- y^{2} + 1}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{- 4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{- 2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.1.1.2

Вынесем знак минуса перед дробью.

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{y^{2} x^{- y^{2} + 1}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{- 2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.1.1.3

Вынесем знак минуса перед дробью.

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{y^{2} x^{- y^{2} + 1}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.1.2

Упростим члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.5.3.1.2.1

Объединим числители над общим знаменателем.

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.1.2.2

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.5.3.1.2.2.1

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

$y' = \frac{x^{- y^{2} + 1} \cdot 2 - y^{2} x^{- y^{2} + 1}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.1.2.2.2

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

$y' = \frac{x^{- y^{2} + 1} \cdot 2 + x^{- y^{2} + 1} (- y^{2})}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.1.2.2.3

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

$y' = \frac{x^{- y^{2} + 1} (2 - y^{2})}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.1.2.3

Объединим числители над общим знаменателем.

$y' = \frac{x^{- y^{2} + 1} (2 - y^{2}) - 4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.2

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.5.3.2.1

Применим свойство дистрибутивности.

$y' = \frac{x^{- y^{2} + 1} \cdot 2 + x^{- y^{2} + 1} (- y^{2}) - 4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.2.2

Перенесем $2$ влево от $x^{- y^{2} + 1}$ .

$y' = \frac{2 \cdot x^{- y^{2} + 1} + x^{- y^{2} + 1} (- y^{2}) - 4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.2.3

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - x^{- y^{2} + 1} y^{2} - 4 x^{3}}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} + \frac{6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.3

Упростим члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.5.3.3.1

Объединим числители над общим знаменателем.

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - x^{- y^{2} + 1} y^{2} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})} - \frac{2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.3.2

Объединим числители над общим знаменателем.

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - x^{- y^{2} + 1} y^{2} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.3.3

Изменим порядок множителей в $2 x^{- y^{2} + 1} - x^{- y^{2} + 1} y^{2} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x$ .

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x}{- 2 x^{3} + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.3.4

Вынесем множитель $- 1$ из $- 2 x^{3}$ .

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x}{- (2 x^{3}) + 2 x^{2} y + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.3.5

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

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x}{- (2 x^{3}) - (- 2 x^{2} y) + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.3.6

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

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x}{- (2 x^{3} - 2 x^{2} y) + y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 5.5.3.3.7

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

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x}{- (2 x^{3} - 2 x^{2} y) - (- y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2}))}$

Этап 5.5.3.3.8

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

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x}{- (2 x^{3} - 2 x^{2} y - y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2}))}$

Этап 5.5.3.3.9

Перепишем отрицательные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.5.3.3.9.1

Перепишем $- (2 x^{3} - 2 x^{2} y - y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2}))$ в виде $- 1 (2 x^{3} - 2 x^{2} y - y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2}))$ .

$y' = \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x}{- 1 (2 x^{3} - 2 x^{2} y - y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2}))}$

Этап 5.5.3.3.9.2

Вынесем знак минуса перед дробью.

$y' = - \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x}{2 x^{3} - 2 x^{2} y - y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$

Этап 6

Заменим $y'$ на $\frac{d y}{d x}$ .

$\frac{d y}{d x} = - \frac{2 x^{- y^{2} + 1} - y^{2} x^{- y^{2} + 1} - 4 x^{3} + 6 x^{2} y - 2 y^{2} x}{2 x^{3} - 2 x^{2} y - y x^{2 - y^{2}} \ln (x^{2})}$