Calcule dy/dx da função x^2 · (1 + y) = y^2 · (x − 1), por derivação implícita.

Questão

Calcule dy/dx da função x^2 · (1 + y) = y^2 · (x − 1), por derivação implícita.

Imagem 1

x2(1+y)=y2(x−1)x^2(1+y)=y^2(x-1)

Alternativas

Resposta certa

A) y' = (y^2 - 2x - 2xy) / (x^2 - 2xy + 2y)

B) y' = x^2 + 2xy + 2y

C) y' = (y^2 - 2x) / (2xy)

D) y' = (y^2 - 2x) / (x^2 + 2y)

Explicação

Dada a equação

x2(1+y)=y2(x−1).x^2(1+y)=y^2(x-1).

Derivando implicitamente em relação a xx:

Lado esquerdo (x2(1+y)x^2(1+y)): use regra do produto.

  • (x2)′=2x(x^2)'=2x
  • (1+y)′=y′(1+y)'=y'

Então, ddx[x2(1+y)]=2x(1+y)+x2y′.\frac{d}{dx}[x^2(1+y)] = 2x(1+y) + x^2 y'.

Lado direito (y2(x−1)y^2(x-1)): também regra do produto.

  • (y2)′=2y y′(y^2)'=2y\,y'
  • (x−1)′=1(x-1)'=1

Então, ddx[y2(x−1)]=(2y y′)(x−1)+y2.\frac{d}{dx}[y^2(x-1)] = (2y\,y')(x-1) + y^2.

Igualando as derivadas: 2x(1+y)+x2y′=2yy′(x−1)+y2.2x(1+y) + x^2 y' = 2y y'(x-1) + y^2.

Isolando os termos com y′y': x2y′−2yy′(x−1)=y2−2x(1+y).x^2 y' - 2y y'(x-1) = y^2 - 2x(1+y).

Fatorando y′y' e expandindo 2x(1+y)2x(1+y): y′ [x2−2y(x−1)]=y2−2x−2xy.y'\,[x^2 - 2y(x-1)] = y^2 - 2x - 2xy.

Como −2y(x−1)=−2xy+2y-2y(x-1)=-2xy+2y, o denominador fica: x2−2xy+2y.x^2 - 2xy + 2y.

Logo, y′=y2−2x−2xyx2−2xy+2y.y' = \frac{y^2 - 2x - 2xy}{x^2 - 2xy + 2y}.

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