微分積分 例

微分方程式を解きます (dy)/(dt)+3y=13sin(2t) , y(0)=6
,
ステップ 1
のとき、積分因数は公式で定義されます。
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ステップ 1.1
積分を設定します。
ステップ 1.2
定数の法則を当てはめます。
ステップ 1.3
積分定数を削除します。
ステップ 2
各項に積分因数を掛けます。
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ステップ 2.1
各項にを掛けます。
ステップ 2.2
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 2.3
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 2.4
の因数を並べ替えます。
ステップ 3
左辺を積を微分した結果として書き換えます。
ステップ 4
各辺の積分を設定します。
ステップ 5
左辺を積分します。
ステップ 6
右辺を積分します。
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ステップ 6.1
はに対して定数なので、を積分の外に移動させます。
ステップ 6.2
とを並べ替えます。
ステップ 6.3
とならば、公式を利用して部分積分します。
ステップ 6.4
はに対して定数なので、を積分の外に移動させます。
ステップ 6.5
分数をまとめます。
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ステップ 6.5.1
とをまとめます。
ステップ 6.5.2
とをまとめます。
ステップ 6.5.3
とをまとめます。
ステップ 6.5.4
とを並べ替えます。
ステップ 6.6
とならば、公式を利用して部分積分します。
ステップ 6.7
はに対して定数なので、を積分の外に移動させます。
ステップ 6.8
項を簡約します。
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ステップ 6.8.1
とをまとめます。
ステップ 6.8.2
とをまとめます。
ステップ 6.8.3
とをまとめます。
ステップ 6.8.4
分配則を当てはめます。
ステップ 6.8.5
にをかけます。
ステップ 6.8.6
掛け算します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.8.6.1
にをかけます。
ステップ 6.8.6.2
にをかけます。
ステップ 6.8.6.3
にをかけます。
ステップ 6.8.7
にをかけます。
ステップ 6.8.8
掛け算します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.8.8.1
にをかけます。
ステップ 6.8.8.2
にをかけます。
ステップ 6.9
を解くと、 = であることが分かります。
ステップ 6.10
答えを簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.10.1
簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.10.1.1
をの左に移動させます。
ステップ 6.10.1.2
分数の逆数を掛け、で割ります。
ステップ 6.10.2
をに書き換えます。
ステップ 6.10.3
簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.10.3.1
をの左に移動させます。
ステップ 6.10.3.2
にをかけます。
ステップ 6.10.3.3
との共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.10.3.3.1
をで因数分解します。
ステップ 6.10.3.3.2
共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.10.3.3.2.1
をで因数分解します。
ステップ 6.10.3.3.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 6.10.3.3.2.3
式を書き換えます。
ステップ 6.10.3.4
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 6.10.4
簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.10.4.1
の因数を並べ替えます。
ステップ 6.10.4.2
の因数を並べ替えます。
ステップ 7
について解きます。
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ステップ 7.1
簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.1.1
各項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.1.1.1
を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.1.1.1.1
とをまとめます。
ステップ 7.1.1.1.2
とをまとめます。
ステップ 7.1.1.2
をの左に移動させます。
ステップ 7.1.1.3
を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.1.1.3.1
とをまとめます。
ステップ 7.1.1.3.2
とをまとめます。
ステップ 7.1.1.4
不要な括弧を削除します。
ステップ 7.1.1.5
をの左に移動させます。
ステップ 7.1.2
分配則を当てはめます。
ステップ 7.1.3
の共通因数を約分します。
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ステップ 7.1.3.1
共通因数を約分します。
ステップ 7.1.3.2
式を書き換えます。
ステップ 7.1.4
の共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.1.4.1
の先頭の負を分子に移動させます。
ステップ 7.1.4.2
共通因数を約分します。
ステップ 7.1.4.3
式を書き換えます。
ステップ 7.1.5
の因数を並べ替えます。
ステップ 7.2
の各項をで割り、簡約します。
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ステップ 7.2.1
の各項をで割ります。
ステップ 7.2.2
左辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.2.2.1
の共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.2.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 7.2.2.1.2
をで割ります。
ステップ 7.2.3
右辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.2.3.1
各項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.2.3.1.1
の共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.2.3.1.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 7.2.3.1.1.2
をで割ります。
ステップ 7.2.3.1.2
の共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.2.3.1.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 7.2.3.1.2.2
をで割ります。
ステップ 8
初期条件を利用し、のをに、をに代入しの値を求めます。
ステップ 9
について解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 9.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 9.2
左辺を簡約します。
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ステップ 9.2.1
を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 9.2.1.1
各項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 9.2.1.1.1
にをかけます。
ステップ 9.2.1.1.2
の厳密値はです。
ステップ 9.2.1.1.3
にをかけます。
ステップ 9.2.1.1.4
にをかけます。
ステップ 9.2.1.1.5
の厳密値はです。
ステップ 9.2.1.1.6
にをかけます。
ステップ 9.2.1.1.7
分母を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 9.2.1.1.7.1
にをかけます。
ステップ 9.2.1.1.7.2
にべき乗するものはとなります。
ステップ 9.2.1.1.8
をで割ります。
ステップ 9.2.1.2
からを引きます。
ステップ 9.3
を含まないすべての項を方程式の右辺に移動させます。
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ステップ 9.3.1
方程式の両辺にを足します。
ステップ 9.3.2
とをたし算します。
ステップ 10
をの中のに代入し簡約します。
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ステップ 10.1
をに代入します。