Question
Dada la función definida implicitamente: \( 8 \cdot x \cdot y+-21 \cdot x^{4} \cdot y^{2}=\frac{3}{4} \) Entonces, \( \frac{d y}{d x}= \) Respuesta:
Ask by Huff Johnson. in Mexico
Mar 10,2025
Upstudy AI Solution
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Answer
\[
\frac{dy}{dx} = \frac{42x^3y^2 - 4y}{4x - 21x^4y}
\]
Solution
Soit la fonction définie implicitement par
\[
8xy - 21x^4y^2 = \frac{3}{4}.
\]
Nous voulons trouver \(\frac{dy}{dx}\).
**Étape 1 : Différencier chaque terme par rapport à \( x \)**
Dérivons terme à terme la relation :
1. Pour le terme \(8xy\), on utilise la règle du produit :
\[
\frac{d}{dx}(8xy) = 8\left(y + x\frac{dy}{dx}\right).
\]
2. Pour le terme \(-21x^4y^2\), on applique également la règle du produit :
\[
\frac{d}{dx}\left(-21x^4y^2\right) = -21\left(\frac{d}{dx}(x^4)y^2 + x^4\frac{d}{dx}(y^2)\right).
\]
Calculons les dérivées internes :
- \(\frac{d}{dx}(x^4) = 4x^3\),
- \(\frac{d}{dx}(y^2) = 2y\frac{dy}{dx}\).
Ainsi,
\[
\frac{d}{dx}\left(-21x^4y^2\right) = -21\left(4x^3y^2 + 2x^4y\frac{dy}{dx}\right) = -84x^3y^2 - 42x^4 y \frac{dy}{dx}.
\]
Le côté droit \(\frac{3}{4}\) est constant, donc sa dérivée est \(0\).
**Étape 2 : Écrire l'équation dérivée**
En combinant les résultats, nous obtenons :
\[
8\left(y + x\frac{dy}{dx}\right) - 84x^3y^2 - 42x^4y\frac{dy}{dx} = 0.
\]
Développons le premier terme :
\[
8y + 8x\frac{dy}{dx} - 84x^3y^2 - 42x^4y\frac{dy}{dx} = 0.
\]
**Étape 3 : Regrouper les termes contenant \(\frac{dy}{dx}\) et isoler \(\frac{dy}{dx}\)**
Regroupons les termes avec \(\frac{dy}{dx}\) d’un côté :
\[
8x\frac{dy}{dx} - 42x^4y\frac{dy}{dx} = 84x^3y^2 - 8y.
\]
Factorisons \(\frac{dy}{dx}\) :
\[
\frac{dy}{dx}\left(8x - 42x^4y\right) = 84x^3y^2 - 8y.
\]
**Étape 4 : Résoudre pour \(\frac{dy}{dx}\)**
Divisons par \(8x - 42x^4y\) (en supposant \(8x - 42x^4y \neq 0\)) :
\[
\frac{dy}{dx} = \frac{84x^3y^2 - 8y}{8x - 42x^4y}.
\]
**Étape 5 : Simplifier (facultatif)**
On peut simplifier en factorisant \(2\) au numérateur et au dénominateur :
Numérateur :
\[
84x^3y^2 - 8y = 2(42x^3y^2 - 4y),
\]
Dénominateur :
\[
8x - 42x^4y = 2(4x - 21x^4y).
\]
Après annulation du facteur \(2\), on obtient :
\[
\frac{dy}{dx} = \frac{42x^3y^2 - 4y}{4x - 21x^4y}.
\]
**Réponse finale :**
\[
\boxed{\frac{dy}{dx} = \frac{42x^3y^2 - 4y}{4x - 21x^4y}}
\]
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The Deep Dive
Para encontrar \( \frac{dy}{dx} \), comenzamos aplicando la derivación implícita a la ecuación dada. Derivamos ambos lados con respecto a \( x \): \[ 8y + 8x\frac{dy}{dx} - 84x^3y^2 - 42x^4\frac{dy}{dx} = 0. \] Agrupamos los términos que contienen \( \frac{dy}{dx} \): \[ (8x - 42x^4)\frac{dy}{dx} = -8y + 84x^3y^2. \] Finalmente, despejamos \( \frac{dy}{dx} \): \[ \frac{dy}{dx} = \frac{-8y + 84x^3y^2}{8x - 42x^4}. \] Así que, la derivada \( \frac{dy}{dx} \) es: \[ \frac{dy}{dx} = \frac{84x^3y^2 - 8y}{8x - 42x^4}. \]