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Calculadora de Ecuaciones Diferenciales de primer orden

Resuelve tus problemas de matemáticas con nuestra calculadora de Ecuaciones Diferenciales de primer orden paso a paso. Mejora tus habilidades en matemáticas con nuestra amplia lista de problemas difíciles. Encuentra todas nuestras calculadoras aquí.

dydx =5x24y 
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log
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cot
sec
csc

asin
acos
atan
acot
asec
acsc

sinh
cosh
tanh
coth
sech
csch

asinh
acosh
atanh
acoth
asech
acsch

1

Aquí te presentamos un ejemplo resuelto paso a paso de ecuaciones diferenciales de primer orden. Ésta solución fue generada automáticamente por nuestra calculadora inteligente:

dydx=5x24y\frac{dy}{dx}=\frac{5x^2}{4y}
2

Agrupar los términos de la ecuación diferencial. Mover los términos de la variable yy al lado izquierdo, y los términos de la variable xx al lado derecho de la igualdad

4ydy=5x2dx4ydy=5x^2dx
3

Integramos ambos lados de la ecuación diferencial, el lado izquierdo con respecto a yy, y el lado derecho con respecto a xx

4ydy=5x2dx\int4ydy=\int5x^2dx

La integral de una función multiplicada por una constante (44) es igual a la constante multiplicada por la integral de la función

4ydy4\int ydy

La integral de una potencia está dada por la siguiente fórmula, xndx=xn+1n+1\displaystyle\int x^n dx=\frac{x^{n+1}}{n+1}, donde nn representa a un número o función constante, en este caso n=1n=1

4(12)y24\cdot \left(\frac{1}{2}\right)y^2

Multiplicar la fracción y el término en 4(12)y24\cdot \left(\frac{1}{2}\right)y^2

2y22y^2
4

Resolver la integral 4ydy\int4ydy y reemplazar el resultado en la ecuación diferencial

2y2=5x2dx2y^2=\int5x^2dx

La integral de una función multiplicada por una constante (55) es igual a la constante multiplicada por la integral de la función

5x2dx5\int x^2dx

La integral de una potencia está dada por la siguiente fórmula, xndx=xn+1n+1\displaystyle\int x^n dx=\frac{x^{n+1}}{n+1}, donde nn representa a un número o función constante, como 22

5(x33)5\left(\frac{x^{3}}{3}\right)

Simplificar la fracción 5(x33)5\left(\frac{x^{3}}{3}\right)

53x3\frac{5}{3}x^{3}

Como la integral que estamos resolviendo es una integral indefinida, al terminar de integrar debemos añadir la constante de integración CC

53x3+C0\frac{5}{3}x^{3}+C_0
5

Resolver la integral 5x2dx\int5x^2dx y reemplazar el resultado en la ecuación diferencial

2y2=53x3+C02y^2=\frac{5}{3}x^{3}+C_0

Multiplicando la fracción por el término x3x^{3}

2y2=5x33+C02y^2=\frac{5x^{3}}{3}+C_0

Combinar todos los términos en una única fracción con 33 como común denominador

2y2=5x3+3C032y^2=\frac{5x^{3}+3\cdot C_0}{3}

Podemos expresar 3C03\cdot C_0 como otra constante

2y2=5x3+C132y^2=\frac{5x^{3}+C_1}{3}

Dividir ambos lados de la ecuación por 22

y2=5x3+C16y^2=\frac{5x^{3}+C_1}{6}

Eliminando el exponente de la incógnita

y2=±5x3+C16\sqrt{y^2}=\pm \sqrt{\frac{5x^{3}+C_1}{6}}

Cancelar exponentes 22 y 11

y=±5x3+C16y=\pm \sqrt{\frac{5x^{3}+C_1}{6}}

Como en la ecuación tenemos el signo ±\pm, esto nos produce dos ecuaciones idénticas que difieren en el signo del término 5x3+C16\sqrt{\frac{5x^{3}+C_1}{6}}. Escribimos y resolvemos ambas ecuaciones, una tomando el signo positivo, y la otra tomando el signo negativo

y=5x3+C16,y=5x3+C16y=\sqrt{\frac{5x^{3}+C_1}{6}},\:y=-\sqrt{\frac{5x^{3}+C_1}{6}}

Aplicando la propiedad de la potencia de un cociente: (ab)n=anbn\displaystyle\left(\frac{a}{b}\right)^n=\frac{a^n}{b^n}

y=5x3+C16,y=5x3+C16y=\frac{\sqrt{5x^{3}+C_1}}{\sqrt{6}},\:y=-\sqrt{\frac{5x^{3}+C_1}{6}}

Aplicando la propiedad de la potencia de un cociente: (ab)n=anbn\displaystyle\left(\frac{a}{b}\right)^n=\frac{a^n}{b^n}

y=5x3+C16,y=5x3+C16y=\frac{\sqrt{5x^{3}+C_1}}{\sqrt{6}},\:y=-\frac{\sqrt{5x^{3}+C_1}}{\sqrt{6}}

Multiplicando la fracción por 1-1

y=5x3+C16,y=5x3+C16y=\frac{\sqrt{5x^{3}+C_1}}{\sqrt{6}},\:y=\frac{-\sqrt{5x^{3}+C_1}}{\sqrt{6}}

Combinando todas las soluciones, las 22 soluciones de la ecuación son

y=5x3+C16,y=5x3+C16y=\frac{\sqrt{5x^{3}+C_1}}{\sqrt{6}},\:y=\frac{-\sqrt{5x^{3}+C_1}}{\sqrt{6}}
6

Encontrar la solución explícita a la ecuación diferencial. Necesitamos despejar la variable yy

y=5x3+C16,y=5x3+C16y=\frac{\sqrt{5x^{3}+C_1}}{\sqrt{6}},\:y=\frac{-\sqrt{5x^{3}+C_1}}{\sqrt{6}}

Respuesta final al problema

y=5x3+C16,y=5x3+C16y=\frac{\sqrt{5x^{3}+C_1}}{\sqrt{6}},\:y=\frac{-\sqrt{5x^{3}+C_1}}{\sqrt{6}}

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