微分積分 例

微分方程式を解きます (1+xy)dx-(1+x^2)dy=0
ステップ 1
の時のを求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.1
に関してを微分します。
ステップ 1.2
微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.1
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 1.2.2
はについて定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 1.3
の値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.3.1
はに対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 1.3.2
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 1.3.3
にをかけます。
ステップ 1.4
とをたし算します。
ステップ 2
の時のを求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1
に関してを微分します。
ステップ 2.2
はに対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 2.3
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 2.4
はについて定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 2.5
とをたし算します。
ステップ 2.6
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 2.7
にをかけます。
ステップ 3
を確認します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.1
をに、をに代入します。
ステップ 3.2
方程式の左辺が右辺に等しくないので、方程式は恒等式ではありません。
は恒等式ではありません。
は恒等式ではありません。
ステップ 4
積分因子を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.1
をに代入します。
ステップ 4.2
をに代入します。
ステップ 4.3
をに代入します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.3.1
をに代入します。
ステップ 4.3.2
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.3.2.1
をで因数分解します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.3.2.1.1
を乗します。
ステップ 4.3.2.1.2
をで因数分解します。
ステップ 4.3.2.1.3
をで因数分解します。
ステップ 4.3.2.1.4
をで因数分解します。
ステップ 4.3.2.2
にをかけます。
ステップ 4.3.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.3.3
をの左に移動させます。
ステップ 4.3.4
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 4.4
積分因子を求めます。
ステップ 5
積分を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.1
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 5.2
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 5.3
にをかけます。
ステップ 5.4
とします。次にすると、です。とを利用して書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.4.1
とします。を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.4.1.1
を微分します。
ステップ 5.4.1.2
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 5.4.1.3
はについて定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 5.4.1.4
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 5.4.1.5
とをたし算します。
ステップ 5.4.2
とを利用して問題を書き換えます。
ステップ 5.5
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 5.5.1
にをかけます。
ステップ 5.5.2
をの左に移動させます。
ステップ 5.6
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 5.7
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 5.7.1
とをまとめます。
ステップ 5.7.2
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 5.8
のに関する積分はです。
ステップ 5.9
簡約します。
ステップ 5.10
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 5.11
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 5.11.1
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 5.11.1.1
とを並べ替えます。
ステップ 5.11.1.2
対数の中のを移動させてを簡約します。
ステップ 5.11.2
対数の中のを移動させてを簡約します。
ステップ 5.11.3
指数関数と対数関数は逆関数です。
ステップ 5.11.4
の指数を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.11.4.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 5.11.4.2
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 5.11.4.2.1
とをまとめます。
ステップ 5.11.4.2.2
にをかけます。
ステップ 5.11.4.3
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 5.11.5
負の指数法則を利用して式を書き換えます。
ステップ 6
の両辺に積分因子を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.1
にをかけます。
ステップ 6.2
にをかけます。
ステップ 6.3
にをかけます。
ステップ 6.4
分配則を当てはめます。
ステップ 6.5
にをかけます。
ステップ 6.6
にをかけます。
ステップ 6.7
をに書き換えます。
ステップ 6.8
をで因数分解します。
ステップ 6.9
をで因数分解します。
ステップ 6.10
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 7
はの積分と等しいとします。
ステップ 8
を積分してを求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 8.1
定数の法則を当てはめます。
ステップ 8.2
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 8.2.1
とをまとめます。
ステップ 8.2.2
負の指数法則を利用してを分母に移動させます。
ステップ 8.2.3
指数を足してにを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 8.2.3.1
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 8.2.3.2
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 8.2.3.3
とをまとめます。
ステップ 8.2.3.4
公分母の分子をまとめます。
ステップ 8.2.3.5
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 8.2.3.5.1
にをかけます。
ステップ 8.2.3.5.2
からを引きます。
ステップ 9
の積分は積分定数を含むので、をで置き換えることができます。
ステップ 10
を設定します。
ステップ 11
を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.1
に関してを微分します。
ステップ 11.2
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 11.3
の値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.1
はに対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 11.3.2
をに書き換えます。
ステップ 11.3.3
およびのとき、はであるという連鎖律を使って微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.3.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 11.3.3.2
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 11.3.3.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 11.3.4
およびのとき、はであるという連鎖律を使って微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.4.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 11.3.4.2
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 11.3.4.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 11.3.5
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 11.3.6
はについて定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 11.3.7
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 11.3.8
の指数を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.8.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 11.3.8.2
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 11.3.8.2.1
をで因数分解します。
ステップ 11.3.8.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 11.3.8.2.3
式を書き換えます。
ステップ 11.3.9
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 11.3.10
とをまとめます。
ステップ 11.3.11
公分母の分子をまとめます。
ステップ 11.3.12
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.12.1
にをかけます。
ステップ 11.3.12.2
からを引きます。
ステップ 11.3.13
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 11.3.14
とをたし算します。
ステップ 11.3.15
とをまとめます。
ステップ 11.3.16
とをまとめます。
ステップ 11.3.17
とをまとめます。
ステップ 11.3.18
負の指数法則を利用してを分母に移動させます。
ステップ 11.3.19
共通因数を約分します。
ステップ 11.3.20
式を書き換えます。
ステップ 11.3.21
とをまとめます。
ステップ 11.3.22
負の指数法則を利用してを分母に移動させます。
ステップ 11.3.23
指数を足してにを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.23.1
にをかけます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.23.1.1
を乗します。
ステップ 11.3.23.1.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 11.3.23.2
を公分母をもつ分数で書きます。
ステップ 11.3.23.3
公分母の分子をまとめます。
ステップ 11.3.23.4
とをたし算します。
ステップ 11.3.24
にをかけます。
ステップ 11.3.25
にをかけます。
ステップ 11.3.26
とをまとめます。
ステップ 11.4
の微分係数はであるという関数の規則を使って微分します。
ステップ 11.5
項を並べ替えます。
ステップ 12
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 12.1
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 12.1.1
変数を含むすべての項を方程式の左辺に移動させます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 12.1.1.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 12.1.1.2
公分母の分子をまとめます。
ステップ 12.1.1.3
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 12.1.1.3.1
分配則を当てはめます。
ステップ 12.1.1.3.2
にをかけます。
ステップ 12.1.1.4
の反対側の項を組み合わせます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 12.1.1.4.1
とについて因数を並べ替えます。
ステップ 12.1.1.4.2
からを引きます。
ステップ 12.1.1.4.3
からを引きます。
ステップ 12.1.1.5
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 12.1.2
方程式の両辺にを足します。
ステップ 13
の不定積分を求めてを求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 13.1
の両辺を積分します。
ステップ 13.2
の値を求めます。
ステップ 13.3
法則を当てはめ、累乗法を根で書き換えます。
ステップ 13.4
である時にとします。次に。なので、は正であることに注意します。
ステップ 13.5
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 13.5.1
ピタゴラスの定理を当てはめます。
ステップ 13.5.2
の指数を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 13.5.2.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 13.5.2.2
にをかけます。
ステップ 13.5.3
をに書き換えます。
ステップ 13.5.4
正の実数と仮定して、累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 13.6
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 13.6.1
をで因数分解します。
ステップ 13.6.2
共通因数を約分します。
ステップ 13.6.3
式を書き換えます。
ステップ 13.7
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 13.7.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 13.7.2
分数の逆数を掛け、で割ります。
ステップ 13.7.3
にをかけます。
ステップ 13.8
のに関する積分はです。
ステップ 13.9
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 14
のに代入します。
ステップ 15
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 15.1
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 15.1.1
交点、と原点をもつ平面に三角形を書きます。そうすると、は正のx軸と、原点から始まってを通る半直線の間の角です。したがって、はです。
ステップ 15.1.2
にをかけます。
ステップ 15.1.3
分母を組み合わせて簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.1.3.1
にをかけます。
ステップ 15.1.3.2
を乗します。
ステップ 15.1.3.3
を乗します。
ステップ 15.1.3.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 15.1.3.5
とをたし算します。
ステップ 15.1.3.6
をに書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.1.3.6.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 15.1.3.6.2
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 15.1.3.6.3
とをまとめます。
ステップ 15.1.3.6.4
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 15.1.3.6.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 15.1.3.6.4.2
式を書き換えます。
ステップ 15.1.3.6.5
簡約します。
ステップ 15.2
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 15.3
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 15.4
の適した因数を掛けて、各式をを公分母とする式で書きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.4.1
にをかけます。
ステップ 15.4.2
指数を足してにを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.4.2.1
にをかけます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.4.2.1.1
を乗します。
ステップ 15.4.2.1.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 15.4.2.2
を公分母をもつ分数で書きます。
ステップ 15.4.2.3
公分母の分子をまとめます。
ステップ 15.4.2.4
とをたし算します。
ステップ 15.4.3
にをかけます。
ステップ 15.4.4
指数を足してにを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.4.4.1
にをかけます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.4.4.1.1
を乗します。
ステップ 15.4.4.1.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 15.4.4.2
を公分母をもつ分数で書きます。
ステップ 15.4.4.3
公分母の分子をまとめます。
ステップ 15.4.4.4
とをたし算します。
ステップ 15.5
公分母の分子をまとめます。
ステップ 15.6
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.6.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 15.6.2
分配則を当てはめます。
ステップ 15.6.3
にをかけます。
ステップ 15.6.4
指数を足してにを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.6.4.1
を移動させます。
ステップ 15.6.4.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 15.6.4.3
公分母の分子をまとめます。
ステップ 15.6.4.4
とをたし算します。
ステップ 15.6.4.5
をで割ります。
ステップ 15.6.5
を簡約します。
ステップ 15.6.6
分配則を当てはめます。
ステップ 15.6.7
にをかけます。
ステップ 15.6.8
指数を足してにを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.6.8.1
にをかけます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.6.8.1.1
を乗します。
ステップ 15.6.8.1.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 15.6.8.2
とをたし算します。
ステップ 15.6.9
因数分解した形でを書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.6.9.1
各群から最大公約数を因数分解します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.6.9.1.1
前の2項と後ろの2項をまとめます。
ステップ 15.6.9.1.2
各群から最大公約数を因数分解します。
ステップ 15.6.9.2
最大公約数を因数分解して、多項式を因数分解します。