微分積分例

$x^{9} + 16 y \frac{d y}{d x} = 0$

ステップ 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 1.1

$\frac{d y}{d x}$ 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 1.1.1

方程式の両辺から $x^{9}$ を引きます。

$16 y \frac{d y}{d x} = - x^{9}$

ステップ 1.1.2

$16 y \frac{d y}{d x} = - x^{9}$ の各項を $16 y$ で割り、簡約します。

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ステップ 1.1.2.1

$16 y \frac{d y}{d x} = - x^{9}$ の各項を $16 y$ で割ります。

$\frac{16 y \frac{d y}{d x}}{16 y} = \frac{- x^{9}}{16 y}$

ステップ 1.1.2.2

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 1.1.2.2.1

$16$ 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 1.1.2.2.1.1

共通因数を約分します。

$\frac{16 y \frac{d y}{d x}}{16 y} = \frac{- x^{9}}{16 y}$

ステップ 1.1.2.2.1.2

式を書き換えます。

$\frac{y \frac{d y}{d x}}{y} = \frac{- x^{9}}{16 y}$

ステップ 1.1.2.2.2

$y$ 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 1.1.2.2.2.1

共通因数を約分します。

$\frac{y \frac{d y}{d x}}{y} = \frac{- x^{9}}{16 y}$

ステップ 1.1.2.2.2.2

$\frac{d y}{d x}$ を $1$ で割ります。

$\frac{d y}{d x} = \frac{- x^{9}}{16 y}$

ステップ 1.1.2.3

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 1.1.2.3.1

分数の前に負数を移動させます。

$\frac{d y}{d x} = - \frac{x^{9}}{16 y}$

ステップ 1.2

両辺に $y$ を掛けます。

$y \frac{d y}{d x} = y (- \frac{x^{9}}{16 y})$

ステップ 1.3

簡約します。

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ステップ 1.3.1

積の可換性を利用して書き換えます。

$y \frac{d y}{d x} = - y \frac{x^{9}}{16 y}$

ステップ 1.3.2

$y$ 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 1.3.2.1

$y$ を $- y$ で因数分解します。

$y \frac{d y}{d x} = y \cdot - 1 \frac{x^{9}}{16 y}$

ステップ 1.3.2.2

$y$ を $16 y$ で因数分解します。

$y \frac{d y}{d x} = y \cdot - 1 \frac{x^{9}}{y \cdot 16}$

ステップ 1.3.2.3

共通因数を約分します。

$y \frac{d y}{d x} = y \cdot - 1 \frac{x^{9}}{y \cdot 16}$

ステップ 1.3.2.4

式を書き換えます。

$y \frac{d y}{d x} = - \frac{x^{9}}{16}$

ステップ 1.4

方程式を書き換えます。

$y d y = - \frac{x^{9}}{16} d x$

ステップ 2

両辺を積分します。

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ステップ 2.1

各辺の積分を設定します。

$\int y d y = \int - \frac{x^{9}}{16} d x$

ステップ 2.2

べき乗則では、 $y$ の $y$ に関する積分は $\frac{1}{2} y^{2}$ です。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = \int - \frac{x^{9}}{16} d x$

ステップ 2.3

右辺を積分します。

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ステップ 2.3.1

$- 1$ は $x$ に対して定数なので、 $- 1$ を積分の外に移動させます。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = - \int \frac{x^{9}}{16} d x$

ステップ 2.3.2

$\frac{1}{16}$ は $x$ に対して定数なので、 $\frac{1}{16}$ を積分の外に移動させます。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = - (\frac{1}{16} \int x^{9} d x)$

ステップ 2.3.3

べき乗則では、 $x^{9}$ の $x$ に関する積分は $\frac{1}{10} x^{10}$ です。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = - \frac{1}{16} (\frac{1}{10} x^{10} + C_{2})$

ステップ 2.3.4

答えを簡約します。

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ステップ 2.3.4.1

$- \frac{1}{16} (\frac{1}{10} x^{10} + C_{2})$ を $- \frac{1}{16} \cdot \frac{1}{10} x^{10} + C_{2}$ に書き換えます。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = - \frac{1}{16} \cdot \frac{1}{10} x^{10} + C_{2}$

ステップ 2.3.4.2

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 2.3.4.2.1

$\frac{1}{10}$ に $\frac{1}{16}$ をかけます。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = - \frac{1}{10 \cdot 16} x^{10} + C_{2}$

ステップ 2.3.4.2.2

$10$ に $16$ をかけます。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = - \frac{1}{160} x^{10} + C_{2}$

ステップ 2.4

右辺の積分定数を $K$ としてまとめます。

$\frac{1}{2} y^{2} = - \frac{1}{160} x^{10} + K$

ステップ 3

$y$ について解きます。

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ステップ 3.1

方程式の両辺に $2$ を掛けます。

$2 (\frac{1}{2} y^{2}) = 2 (- \frac{1}{160} x^{10} + K)$

ステップ 3.2

方程式の両辺を簡約します。

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ステップ 3.2.1

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 3.2.1.1

$2 (\frac{1}{2} y^{2})$ 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 3.2.1.1.1

$\frac{1}{2}$ と $y^{2}$ をまとめます。

$2 \frac{y^{2}}{2} = 2 (- \frac{1}{160} x^{10} + K)$

ステップ 3.2.1.1.2

$2$ 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 3.2.1.1.2.1

共通因数を約分します。

$2 \frac{y^{2}}{2} = 2 (- \frac{1}{160} x^{10} + K)$

ステップ 3.2.1.1.2.2

式を書き換えます。

$y^{2} = 2 (- \frac{1}{160} x^{10} + K)$

ステップ 3.2.2

右辺を簡約します。

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ステップ 3.2.2.1

$2 (- \frac{1}{160} x^{10} + K)$ 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 3.2.2.1.1

$x^{10}$ と $\frac{1}{160}$ をまとめます。

$y^{2} = 2 (- \frac{x^{10}}{160} + K)$

ステップ 3.2.2.1.2

分配則を当てはめます。

$y^{2} = 2 (- \frac{x^{10}}{160}) + 2 K$

ステップ 3.2.2.1.3

$2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 3.2.2.1.3.1

$- \frac{x^{10}}{160}$ の先頭の負を分子に移動させます。

$y^{2} = 2 \frac{- x^{10}}{160} + 2 K$

ステップ 3.2.2.1.3.2

$2$ を $160$ で因数分解します。

$y^{2} = 2 \frac{- x^{10}}{2 (80)} + 2 K$

ステップ 3.2.2.1.3.3

共通因数を約分します。

$y^{2} = 2 \frac{- x^{10}}{2 \cdot 80} + 2 K$

ステップ 3.2.2.1.3.4

式を書き換えます。

$y^{2} = \frac{- x^{10}}{80} + 2 K$

ステップ 3.2.2.1.4

分数の前に負数を移動させます。

$y^{2} = - \frac{x^{10}}{80} + 2 K$

ステップ 3.3

方程式の両辺の指定した根をとり、左辺の指数を消去します。

$y = \pm \sqrt{- \frac{x^{10}}{80} + 2 K}$

ステップ 3.4

$\pm \sqrt{- \frac{x^{10}}{80} + 2 K}$ を簡約します。

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ステップ 3.4.1

$2 K$ を公分母のある分数として書くために、 $\frac{80}{80}$ を掛けます。

$y = \pm \sqrt{- \frac{x^{10}}{80} + 2 K \cdot \frac{80}{80}}$

ステップ 3.4.2

$2 K$ と $\frac{80}{80}$ をまとめます。

$y = \pm \sqrt{- \frac{x^{10}}{80} + \frac{2 K \cdot 80}{80}}$

ステップ 3.4.3

公分母の分子をまとめます。

$y = \pm \sqrt{\frac{- x^{10} + 2 K \cdot 80}{80}}$

ステップ 3.4.4

$80$ に $2$ をかけます。

$y = \pm \sqrt{\frac{- x^{10} + 160 K}{80}}$

ステップ 3.4.5

$\frac{- x^{10} + 160 K}{80}$ を ${(\frac{1}{4})}^{2} \frac{- x^{10} + 160 K}{5}$ に書き換えます。

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ステップ 3.4.5.1

$- x^{10} + 160 K$ から完全累乗 $1^{2}$ を因数分解します。

$y = \pm \sqrt{\frac{1^{2} (- x^{10} + 160 K)}{80}}$

ステップ 3.4.5.2

$80$ から完全累乗 $4^{2}$ を因数分解します。

$y = \pm \sqrt{\frac{1^{2} (- x^{10} + 160 K)}{4^{2} \cdot 5}}$

ステップ 3.4.5.3

分数 $\frac{1^{2} (- x^{10} + 160 K)}{4^{2} \cdot 5}$ を並べ替えます。

$y = \pm \sqrt{{(\frac{1}{4})}^{2} \frac{- x^{10} + 160 K}{5}}$

ステップ 3.4.6

累乗根の下から項を取り出します。

$y = \pm \frac{1}{4} \sqrt{\frac{- x^{10} + 160 K}{5}}$

ステップ 3.4.7

$\sqrt{\frac{- x^{10} + 160 K}{5}}$ を $\frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K}}{\sqrt{5}}$ に書き換えます。

$y = \pm \frac{1}{4} \cdot \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K}}{\sqrt{5}}$

ステップ 3.4.8

まとめる。

$y = \pm \frac{1 \sqrt{- x^{10} + 160 K}}{4 \sqrt{5}}$

ステップ 3.4.9

$\sqrt{- x^{10} + 160 K}$ に $1$ をかけます。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K}}{4 \sqrt{5}}$

ステップ 3.4.10

$\frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K}}{4 \sqrt{5}}$ に $\frac{\sqrt{5}}{\sqrt{5}}$ をかけます。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K}}{4 \sqrt{5}} \cdot \frac{\sqrt{5}}{\sqrt{5}}$

ステップ 3.4.11

分母を組み合わせて簡約します。

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ステップ 3.4.11.1

$\frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K}}{4 \sqrt{5}}$ に $\frac{\sqrt{5}}{\sqrt{5}}$ をかけます。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K} \sqrt{5}}{4 \sqrt{5} \sqrt{5}}$

ステップ 3.4.11.2

$\sqrt{5}$ を移動させます。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K} \sqrt{5}}{4 (\sqrt{5} \sqrt{5})}$

ステップ 3.4.11.3

$\sqrt{5}$ を $1$ 乗します。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K} \sqrt{5}}{4 ({\sqrt{5}}^{1} \sqrt{5})}$

ステップ 3.4.11.4

$\sqrt{5}$ を $1$ 乗します。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K} \sqrt{5}}{4 ({\sqrt{5}}^{1} {\sqrt{5}}^{1})}$

ステップ 3.4.11.5

べき乗則 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ を利用して指数を組み合わせます。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K} \sqrt{5}}{4 {\sqrt{5}}^{1 + 1}}$

ステップ 3.4.11.6

$1$ と $1$ をたし算します。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K} \sqrt{5}}{4 {\sqrt{5}}^{2}}$

ステップ 3.4.11.7

${\sqrt{5}}^{2}$ を $5$ に書き換えます。

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ステップ 3.4.11.7.1

$\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ を利用し、 $\sqrt{5}$ を $5^{\frac{1}{2}}$ に書き換えます。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K} \sqrt{5}}{4 {(5^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

ステップ 3.4.11.7.2

べき乗則を当てはめて、指数 ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ をかけ算します。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K} \sqrt{5}}{4 \cdot 5^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

ステップ 3.4.11.7.3

$\frac{1}{2}$ と $2$ をまとめます。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K} \sqrt{5}}{4 \cdot 5^{\frac{2}{2}}}$

ステップ 3.4.11.7.4

$2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 3.4.11.7.4.1

共通因数を約分します。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K} \sqrt{5}}{4 \cdot 5^{\frac{2}{2}}}$

ステップ 3.4.11.7.4.2

式を書き換えます。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K} \sqrt{5}}{4 \cdot 5^{1}}$

ステップ 3.4.11.7.5

指数を求めます。

$y = \pm \frac{\sqrt{- x^{10} + 160 K} \sqrt{5}}{4 \cdot 5}$

ステップ 3.4.12

根の積の法則を使ってまとめます。

$y = \pm \frac{\sqrt{(- x^{10} + 160 K) \cdot 5}}{4 \cdot 5}$

ステップ 3.4.13

式を簡約します。

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ステップ 3.4.13.1

$4$ に $5$ をかけます。

$y = \pm \frac{\sqrt{(- x^{10} + 160 K) \cdot 5}}{20}$

ステップ 3.4.13.2

$\pm \frac{\sqrt{(- x^{10} + 160 K) \cdot 5}}{20}$ の因数を並べ替えます。

$y = \pm \frac{\sqrt{5 (- x^{10} + 160 K)}}{20}$

ステップ 3.5

完全解は、解の正と負の部分の両方の計算結果です。

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ステップ 3.5.1

まず、 $\pm$ の正の数を利用し、1番目の解を求めます。

$y = \frac{\sqrt{5 (- x^{10} + 160 K)}}{20}$

ステップ 3.5.2

次に、 $\pm$ の負の値を利用し。2番目の解を求めます。

$y = - \frac{\sqrt{5 (- x^{10} + 160 K)}}{20}$

ステップ 3.5.3

完全解は、解の正と負の部分の両方の計算結果です。

$y = \frac{\sqrt{5 (- x^{10} + 160 K)}}{20}$

$y = - \frac{\sqrt{5 (- x^{10} + 160 K)}}{20}$

$y = \frac{\sqrt{5 (- x^{10} + 160 K)}}{20}$

$y = - \frac{\sqrt{5 (- x^{10} + 160 K)}}{20}$

$y = \frac{\sqrt{5 (- x^{10} + 160 K)}}{20}$

$y = - \frac{\sqrt{5 (- x^{10} + 160 K)}}{20}$

ステップ 4

積分定数を簡約します。

$y = \frac{\sqrt{5 (- x^{10} + K)}}{20}$

$y = - \frac{\sqrt{5 (- x^{10} + K)}}{20}$

微分積分 例

微分積分例