微分積分 例

微分方程式を解きます (dy)/(dx)=(y^2+x^2)/(2x^2)
ステップ 1
微分方程式をの関数で書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.1
を分解し簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.1.1
分数を2つの分数に分割します。
ステップ 1.1.2
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 1.1.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 1.1.2.2
式を書き換えます。
ステップ 1.2
からを因数分解します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.1
をで因数分解します。
ステップ 1.2.2
とを並べ替えます。
ステップ 1.3
からを因数分解します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.3.1
をで因数分解します。
ステップ 1.3.2
とを並べ替えます。
ステップ 2
とします。をに代入します。
ステップ 3
についてを解きます。
ステップ 4
積の法則を利用し、についての微分係数を求めます。
ステップ 5
をに代入します。
ステップ 6
代入された微分方程式の解を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.1
変数を分けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.1.1
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 6.1.1.1
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 6.1.1.1.1
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 6.1.1.1.1.1
を移動させます。
ステップ 6.1.1.1.1.2
にをかけます。
ステップ 6.1.1.1.2
とをまとめます。
ステップ 6.1.1.2
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 6.1.1.3
の各項をで割り、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 6.1.1.3.1
の各項をで割ります。
ステップ 6.1.1.3.2
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 6.1.1.3.2.1
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 6.1.1.3.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.1.1.3.2.1.2
をで割ります。
ステップ 6.1.1.3.3
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 6.1.1.3.3.1
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 6.1.1.3.3.1.1
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 6.1.1.3.3.1.2
まとめる。
ステップ 6.1.1.3.3.1.3
にをかけます。
ステップ 6.1.1.3.3.1.4
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 6.1.1.3.3.1.5
にをかけます。
ステップ 6.1.1.3.3.1.6
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 6.1.2
因数分解。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.1.2.1
公分母の分子をまとめます。
ステップ 6.1.2.2
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 6.1.2.3
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 6.1.2.3.1
にをかけます。
ステップ 6.1.2.3.2
の因数を並べ替えます。
ステップ 6.1.2.4
公分母の分子をまとめます。
ステップ 6.1.2.5
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 6.1.2.5.1
にをかけます。
ステップ 6.1.2.5.2
項を並べ替えます。
ステップ 6.1.2.5.3
完全平方式を利用して因数分解します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.1.2.5.3.1
をに書き換えます。
ステップ 6.1.2.5.3.2
中間項が、第1項と第3項で2乗される数の積の2倍であることを確認します。
ステップ 6.1.2.5.3.3
多項式を書き換えます。
ステップ 6.1.2.5.3.4
とならば、完全平方3項式を利用して因数分解します。
ステップ 6.1.3
両辺にを掛けます。
ステップ 6.1.4
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 6.1.4.1
まとめる。
ステップ 6.1.4.2
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 6.1.4.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.1.4.2.2
式を書き換えます。
ステップ 6.1.5
方程式を書き換えます。
ステップ 6.2
両辺を積分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.1
各辺の積分を設定します。
ステップ 6.2.2
左辺を積分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.2.1
とします。次に。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 6.2.2.1.1
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 6.2.2.1.1.1
を微分します。
ステップ 6.2.2.1.1.2
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 6.2.2.1.1.3
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 6.2.2.1.1.4
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 6.2.2.1.1.5
とをたし算します。
ステップ 6.2.2.1.2
とを利用して問題を書き換えます。
ステップ 6.2.2.2
指数の基本法則を当てはめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.2.2.1
を乗して分母の外に移動させます。
ステップ 6.2.2.2.2
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 6.2.2.2.2.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 6.2.2.2.2.2
にをかけます。
ステップ 6.2.2.3
べき乗則では、のに関する積分はです。
ステップ 6.2.2.4
をに書き換えます。
ステップ 6.2.2.5
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 6.2.3
右辺を積分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.3.1
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 6.2.3.2
のに関する積分はです。
ステップ 6.2.3.3
簡約します。
ステップ 6.2.4
右辺の積分定数をとしてまとめます。
ステップ 6.3
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 6.3.1
対数の中のを移動させてを簡約します。
ステップ 6.3.2
方程式の項の最小公分母を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.3.2.1
値のリストの最小公分母を求めることは、それらの値の分母の最小公倍数を求めることと同じです。
ステップ 6.3.2.2
括弧を削除します。
ステップ 6.3.2.3
1と任意の式の最小公倍数はその式です。
ステップ 6.3.3
の各項にを掛け、分数を消去します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.3.3.1
の各項にを掛けます。
ステップ 6.3.3.2
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 6.3.3.2.1
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 6.3.3.2.1.1
の先頭の負を分子に移動させます。
ステップ 6.3.3.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 6.3.3.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 6.3.3.3
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 6.3.3.3.1
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 6.3.3.3.1.1
分配則を当てはめます。
ステップ 6.3.3.3.1.2
をの左に移動させます。
ステップ 6.3.3.3.1.3
をに書き換えます。
ステップ 6.3.3.3.1.4
分配則を当てはめます。
ステップ 6.3.3.3.1.5
をの左に移動させます。
ステップ 6.3.3.3.1.6
をに書き換えます。
ステップ 6.3.3.3.2
の因数を並べ替えます。
ステップ 6.3.4
方程式を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.3.4.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 6.3.4.2
対数を含むすべての項を方程式の左辺に移動させます。
ステップ 6.3.4.3
方程式の両辺にを足します。
ステップ 6.3.4.4
方程式の両辺にを足します。
ステップ 6.3.4.5
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 6.3.4.5.1
をで因数分解します。
ステップ 6.3.4.5.2
をで因数分解します。
ステップ 6.3.4.6
の各項をで割り、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 6.3.4.6.1
の各項をで割ります。
ステップ 6.3.4.6.2
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 6.3.4.6.2.1
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 6.3.4.6.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.3.4.6.2.1.2
をで割ります。
ステップ 6.3.4.6.3
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 6.3.4.6.3.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 6.3.4.6.3.2
公分母の分子をまとめます。
ステップ 6.3.4.6.3.3
公分母の分子をまとめます。
ステップ 6.4
積分定数を簡約します。
ステップ 7
をに代入します。
ステップ 8
についてを解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 8.1
両辺にを掛けます。
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
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 8.2.1.1
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 8.2.1.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 8.2.1.1.2
式を書き換えます。
ステップ 8.2.2
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 8.2.2.1
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 8.2.2.1.1
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 8.2.2.1.1.1
項を並べ替えます。
ステップ 8.2.2.1.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 8.2.2.1.1.3
式を書き換えます。
ステップ 8.2.2.1.2
にをかけます。