Determine a derivada em relação a x da função x^2-5xy+3y^2=7.

Questão

Determine a derivada em relação a x da função x^2-5xy+3y^2=7.

Alternativas

dy/dx=(x-5y)/(-3y-x)

dy/dx=(2x+5y)/(6y-5x)

dy/dx=(2x-5y)/(6y+5x)

97%

dy/dx=(x-5y)/(3y+x)

dy/dx=(-x-5y)/(3y-x)

Explicação

Temos a curva definida implicitamente por

x25xy+3y2=7. x^{2} - 5xy + 3y^{2} = 7.

Derivando ambos os lados em relação a xx (lembrando que y=y(x)y=y(x)):

  1. ddx(x2)=2x\dfrac{d}{dx}(x^2)=2x.

  2. ddx(5xy)=5ddx(xy)=5(xy+y)\dfrac{d}{dx}(-5xy)=-5\,\dfrac{d}{dx}(xy)=-5(x\,y' + y), pela regra do produto.

  3. ddx(3y2)=32yy=6yy\dfrac{d}{dx}(3y^2)=3\cdot 2y\,y' = 6y\,y'.

  4. ddx(7)=0\dfrac{d}{dx}(7)=0.

Somando:

2x5(xy+y)+6yy=0.2x - 5(xy' + y) + 6y y' = 0.

Expandindo:

2x5xy5y+6yy=0.2x - 5x y' - 5y + 6y y' = 0.

Agrupando os termos com yy':

(5x+6y)y+(2x5y)=0.(-5x + 6y)y' + (2x - 5y) = 0.

Isolando yy':

(5x+6y)y=(2x5y)(-5x + 6y)y' = -(2x - 5y)

y=(2x5y)5x+6y=2x5y5x6y.y' = \dfrac{-(2x - 5y)}{-5x + 6y} = \dfrac{2x - 5y}{5x - 6y}.

Multiplicando numerador e denominador por 1-1 para comparar com as alternativas:

y=2x5y(6y5x)=2x5y6y+5x.y' = \dfrac{2x - 5y}{-(6y - 5x)} = \dfrac{2x - 5y}{6y + 5x}.

Portanto, a alternativa correspondente é a (C).

Alternativa correta: (C).

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