Cálculo Exemplos

$\sqrt{u} + \sqrt{v} = 5$

Etapa 1

Reescreva o lado esquerdo com expoentes racionais.

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Etapa 1.1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{u}$ como $u^{\frac{1}{2}}$ .

$u^{\frac{1}{2}} + \sqrt{u'} = 5$

Etapa 1.2

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{u'}$ como ${u'}^{\frac{1}{2}}$ .

$u^{\frac{1}{2}} + {u'}^{\frac{1}{2}} = 5$

Etapa 2

Diferencie os dois lados da equação.

$\frac{d}{d u'} (u^{\frac{1}{2}} + {u'}^{\frac{1}{2}}) = \frac{d}{d u'} \cdot 5$

Etapa 3

Diferencie o lado esquerdo da equação.

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Etapa 3.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $u^{\frac{1}{2}} + {u'}^{\frac{1}{2}}$ com relação a $u'$ é $\frac{d}{d v} [u^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$ .

$\frac{d}{d v} [u^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2

Avalie $\frac{d}{d v} [u^{\frac{1}{2}}]$ .

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Etapa 3.2.1

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d v} [f (g (u'))]$ é $f' (g (u')) g' (u')$ , em que $f (u') = {u'}^{\frac{1}{2}}$ e $g (u') = u$ .

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Etapa 3.2.1.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $u$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d v} [u] + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2.1.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ é $n {u_{1}}^{n - 1}$ , em que $n = \frac{1}{2}$ .

$\frac{1}{2} {u_{1}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d v} [u] + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2.1.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $u$ .

$\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d v} [u] + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2.2

Reescreva $\frac{d}{d v} [u]$ como $u'$ .

$\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} u' + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2.3

Para escrever $- 1$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} u' + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2.4

Combine $- 1$ e $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} u' + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2.5

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{1}{2} u^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} u' + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2.6

Simplifique o numerador.

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Etapa 3.2.6.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$\frac{1}{2} u^{\frac{1 - 2}{2}} u' + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2.6.2

Subtraia $2$ de $1$ .

$\frac{1}{2} u^{\frac{- 1}{2}} u' + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2.7

Mova o número negativo para a frente da fração.

$\frac{1}{2} u^{- \frac{1}{2}} u' + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2.8

Combine $\frac{1}{2}$ e $u^{- \frac{1}{2}}$ .

$\frac{u^{- \frac{1}{2}}}{2} u' + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2.9

Combine $\frac{u^{- \frac{1}{2}}}{2}$ e $u'$ .

$\frac{u^{- \frac{1}{2}} u'}{2} + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.2.10

Mova $u^{- \frac{1}{2}}$ para o denominador usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 3.3

Avalie $\frac{d}{d v} [{u'}^{\frac{1}{2}}]$ .

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Etapa 3.3.1

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d v} [{u'}^{n}]$ é $n {u'}^{n - 1}$ , em que $n = \frac{1}{2}$ .

$\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2} {u'}^{\frac{1}{2} - 1}$

Etapa 3.3.2

Para escrever $- 1$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2} {u'}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}}$

Etapa 3.3.3

Combine $- 1$ e $\frac{2}{2}$ .

$\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2} {u'}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}}$

Etapa 3.3.4

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2} {u'}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}}$

Etapa 3.3.5

Simplifique o numerador.

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Etapa 3.3.5.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2} {u'}^{\frac{1 - 2}{2}}$

Etapa 3.3.5.2

Subtraia $2$ de $1$ .

$\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2} {u'}^{\frac{- 1}{2}}$

Etapa 3.3.6

Mova o número negativo para a frente da fração.

$\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2} {u'}^{- \frac{1}{2}}$

Etapa 3.4

Simplifique.

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Etapa 3.4.1

Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{{u'}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 3.4.2

Multiplique $\frac{1}{2}$ por $\frac{1}{{u'}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 4

Como $5$ é constante em relação a $u'$ , a derivada de $5$ em relação a $u'$ é $0$ .

$0$

Etapa 5

Reformule a equação definindo o lado esquerdo igual ao lado direito.

$\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} = 0$

Etapa 6

Resolva $u'$ .

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Etapa 6.1

Encontre o MMC dos termos na equação.

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Etapa 6.1.1

Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.

$2 u^{\frac{1}{2}}, 2 {u'}^{\frac{1}{2}}, 1$

Etapa 6.1.2

Como $2 u^{\frac{1}{2}}, 2 {u'}^{\frac{1}{2}}, 1$ contém números e variáveis, há duas etapas para encontrar o MMC. Encontre o MMC da parte numérica $2 u^{\frac{1}{2}}, 2 {u'}^{\frac{1}{2}}, 1$ 1) e, depois, o da parte variável $2 u^{\frac{1}{2}}, 2 {u'}^{\frac{1}{2}}, 1$ .

Etapa 6.1.3

O MMC é o menor número positivo pelo qual todos os números se dividem uniformemente.

1. Liste os fatores primos de cada número.

2. Multiplique cada fator pelo maior número de vezes em que ele ocorre em cada número.

Etapa 6.1.4

Como $2$ não tem fatores além de $1$ e $2$ .

$2$ é um número primo

Etapa 6.1.5

O número $1$ não é primo porque tem apenas um fator positivo, que é ele mesmo.

Não é primo

Etapa 6.1.6

O MMC de $2, 2, 1$ é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos números.

$2$

Etapa 6.1.7

O MMC de $u^{\frac{1}{2}}, {u'}^{\frac{1}{2}}$ é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos termos.

$u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}$

Etapa 6.1.8

O MMC de $2 u^{\frac{1}{2}}, 2 {u'}^{\frac{1}{2}}, 1$ é a parte numérica $2$ multiplicada pela parte variável.

$2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}$

Etapa 6.2

Multiplique cada termo em $\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} = 0$ por $2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}$ para eliminar as frações.

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Etapa 6.2.1

Multiplique cada termo em $\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} = 0$ por $2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2

Simplifique o lado esquerdo.

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Etapa 6.2.2.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 6.2.2.1.1

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$2 \frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} (u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.2

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 6.2.2.1.2.1

Cancele o fator comum.

$2 \frac{u'}{2 u^{\frac{1}{2}}} (u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.2.2

Reescreva a expressão.

$\frac{u'}{u^{\frac{1}{2}}} (u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.3

Cancele o fator comum de $u^{\frac{1}{2}}$ .

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Etapa 6.2.2.1.3.1

Fatore $u^{\frac{1}{2}}$ de $u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{u'}{u^{\frac{1}{2}}} (u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.3.2

Cancele o fator comum.

$\frac{u'}{u^{\frac{1}{2}}} (u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.3.3

Reescreva a expressão.

$u' {u'}^{\frac{1}{2}} + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.4

Multiplique $u'$ por ${u'}^{\frac{1}{2}}$ somando os expoentes.

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Etapa 6.2.2.1.4.1

Multiplique $u'$ por ${u'}^{\frac{1}{2}}$ .

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Etapa 6.2.2.1.4.1.1

Eleve $u'$ à potência de $1$ .

${u'}^{1} {u'}^{\frac{1}{2}} + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.4.1.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

${u'}^{1 + \frac{1}{2}} + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.4.2

Escreva $1$ como uma fração com um denominador comum.

${u'}^{\frac{2}{2} + \frac{1}{2}} + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.4.3

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

${u'}^{\frac{2 + 1}{2}} + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.4.4

Some $2$ e $1$ .

${u'}^{\frac{3}{2}} + \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.5

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

${u'}^{\frac{3}{2}} + 2 \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.6

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 6.2.2.1.6.1

Cancele o fator comum.

${u'}^{\frac{3}{2}} + 2 \frac{1}{2 {u'}^{\frac{1}{2}}} (u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.6.2

Reescreva a expressão.

${u'}^{\frac{3}{2}} + \frac{1}{{u'}^{\frac{1}{2}}} (u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.7

Cancele o fator comum de ${u'}^{\frac{1}{2}}$ .

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Etapa 6.2.2.1.7.1

Fatore ${u'}^{\frac{1}{2}}$ de $u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}}$ .

${u'}^{\frac{3}{2}} + \frac{1}{{u'}^{\frac{1}{2}}} ({u'}^{\frac{1}{2}} u^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.7.2

Cancele o fator comum.

${u'}^{\frac{3}{2}} + \frac{1}{{u'}^{\frac{1}{2}}} ({u'}^{\frac{1}{2}} u^{\frac{1}{2}}) = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.2.1.7.3

Reescreva a expressão.

${u'}^{\frac{3}{2}} + u^{\frac{1}{2}} = 0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.3

Simplifique o lado direito.

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Etapa 6.2.3.1

Multiplique $0 (2 u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$ .

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Etapa 6.2.3.1.1

Multiplique $2$ por $0$ .

${u'}^{\frac{3}{2}} + u^{\frac{1}{2}} = 0 (u^{\frac{1}{2}} {u'}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 6.2.3.1.2

Multiplique $u^{\frac{1}{2}}$ por $0$ .

${u'}^{\frac{3}{2}} + u^{\frac{1}{2}} = 0 {u'}^{\frac{1}{2}}$

Etapa 6.2.3.1.3

Multiplique $0$ por ${u'}^{\frac{1}{2}}$ .

${u'}^{\frac{3}{2}} + u^{\frac{1}{2}} = 0$

Etapa 6.3

Resolva a equação.

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Etapa 6.3.1

Encontre um divisor comum $u^{\frac{1}{2}}$ que esteja presente em cada termo.

${({u'}^{\frac{1}{2}})}^{3} + u^{\frac{1}{2}}$

Etapa 6.3.2

Substitua $u$ por $u^{\frac{1}{2}}$ .

${({u'}^{\frac{1}{2}})}^{3} + u = 0$

Etapa 6.3.3

Resolva $u$ .

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Etapa 6.3.3.1

Multiplique os expoentes em ${({u'}^{\frac{1}{2}})}^{3}$ .

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Etapa 6.3.3.1.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

${u'}^{\frac{1}{2} \cdot 3} + u = 0$

Etapa 6.3.3.1.2

Combine $\frac{1}{2}$ e $3$ .

${u'}^{\frac{3}{2}} + u = 0$

Etapa 6.3.3.2

Subtraia ${u'}^{\frac{3}{2}}$ dos dois lados da equação.

$u = - {u'}^{\frac{3}{2}}$

Etapa 6.3.4

Substitua $u'$ por $u$ .

$u^{\frac{1}{2}} = - {u'}^{\frac{3}{2}}$

Etapa 6.3.5

Resolva $u'$ .

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Etapa 6.3.5.1

Reescreva a equação como $- {u'}^{\frac{3}{2}} = u^{\frac{1}{2}}$ .

$- {u'}^{\frac{3}{2}} = u^{\frac{1}{2}}$

Etapa 6.3.5.2

Elimine os expoentes fracionários multiplicando os dois expoentes pelo MMC.

${(- {u'}^{\frac{3}{2}})}^{2} = {(u^{\frac{1}{2}})}^{2}$

Etapa 6.3.5.3

Simplifique ${(- {u'}^{\frac{3}{2}})}^{2}$ .

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Etapa 6.3.5.3.1

Aplique a regra do produto a $- {u'}^{\frac{3}{2}}$ .

${(- 1)}^{2} {({u'}^{\frac{3}{2}})}^{2} = {(u^{\frac{1}{2}})}^{2}$

Etapa 6.3.5.3.2

Eleve $- 1$ à potência de $2$ .

$1 {({u'}^{\frac{3}{2}})}^{2} = {(u^{\frac{1}{2}})}^{2}$

Etapa 6.3.5.3.3

Multiplique ${({u'}^{\frac{3}{2}})}^{2}$ por $1$ .

${({u'}^{\frac{3}{2}})}^{2} = {(u^{\frac{1}{2}})}^{2}$

Etapa 6.3.5.3.4

Multiplique os expoentes em ${({u'}^{\frac{3}{2}})}^{2}$ .

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Etapa 6.3.5.3.4.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

${u'}^{\frac{3}{2} \cdot 2} = {(u^{\frac{1}{2}})}^{2}$

Etapa 6.3.5.3.4.2

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 6.3.5.3.4.2.1

Cancele o fator comum.

${u'}^{\frac{3}{2} \cdot 2} = {(u^{\frac{1}{2}})}^{2}$

Etapa 6.3.5.3.4.2.2

Reescreva a expressão.

${u'}^{3} = {(u^{\frac{1}{2}})}^{2}$

Etapa 6.3.5.4

Simplifique ${(u^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.3.5.4.1

Multiplique os expoentes em ${(u^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 6.3.5.4.1.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

${u'}^{3} = u^{\frac{1}{2} \cdot 2}$

Etapa 6.3.5.4.1.2

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 6.3.5.4.1.2.1

Cancele o fator comum.

${u'}^{3} = u^{\frac{1}{2} \cdot 2}$

Etapa 6.3.5.4.1.2.2

Reescreva a expressão.

${u'}^{3} = u^{1}$

Etapa 6.3.5.4.2

Simplifique.

${u'}^{3} = u$

Etapa 6.3.5.5

Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.

$u' = \sqrt[3]{u}$

Etapa 7

Substitua $u'$ por $\frac{d u}{d v}$ .

$\frac{d u}{d v} = \sqrt[3]{u}$