Enunciado

5 – 20 Encontre dy/dx diferenciando implicitamente

15. e x 2 y = x + y

Passo 1

Beleza, vamos lá. A gente tem que derivar implicitamente y   em relação a x na expressão do enunciado.

Aqui temos uma questão de derivada implícita. Para derivar implicitamente você faz o seguinte:

Quando derivar um x , deriva normal. Quando derivar y , deriva normal e multiplica por y ' .

Esse y ' é o próprio d y / d x , isso é, a derivada de y em relação a x , que é o que o enunciado nos pede.

Passo 2

Nossa expressão é:

e x 2 y = x + y

Derivando de ambos os lados da equação, temos:

e x 2 y ' = x ' + y '

A derivada de x é 1 e a derivada de y é 1 que multiplicamos por y ' , pois estamos derivando em y ,

e x 2 y ' = 1 + 1 y '

e x 2 y ' = 1 + y '

Passo 3

Para derivarmos e x 2 y precisamos utulizar a regra da cadeia, ela diz que quando temos uma “função dentro da outra”:

F x = f g x

e queremos derivá-la, a gente faz a derivada da função de fora e multiplica pela derivada da função de dentro:

F ' x = f ' g x ⋅ g ' x

Nesse caso a função de fora é o e g ( x ) e a função de dentro é x 2 y ,

Como a derivada de e x é o próprio e x , então podemos escrever a equação como sendo:

e x 2 y ⋅ d d x x 2 y = 1 + y '

Agora precisamos da regra do produto para resolver a derivada de x 2 y :

u ⋅ v ' = v ⋅ u ' + u ⋅ v '

Aplicando a regra:

e x 2 y ⋅ 2 x y + x 2 ⋅ 1 y ' = 1 + y '

Aqui se liga que quando eu derivo em y eu uso y ' , viu...

Fazendo a distribuita, ficamos com:

2 x y ⋅ e x 2 y + y ' x 2 e x 2 y = 1 + y '

Agora basta colocar o y ' em evidência:

2 x y ⋅ e x 2 y + y ' x 2 e x 2 y = 1 + y '

y ' x 2 e x 2 y - y ' = 1 - 2 x y ⋅ e x 2 y

Tirando y ' em evidência:

y ' x 2 e x 2 y - 1 = 1 - 2 x y ⋅ e x 2 y

y ' = 1 - 2 x y ⋅ e x 2 y x 2 e x 2 y - 1

Resposta

y ' = 1 - 2 x y ⋅ e x 2 y x 2 e x 2 y - 1

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