微分積分 例

微分方程式を解きます (dy)/(dx)+2/xy=x^2 , y(1)=2/5
,
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
を積分します。
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ステップ 1.2.1
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 1.2.2
のに関する積分はです。
ステップ 1.2.3
簡約します。
ステップ 1.3
積分定数を削除します。
ステップ 1.4
対数のべき乗則を利用します。
ステップ 1.5
指数関数と対数関数は逆関数です。
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
各項を簡約します。
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ステップ 2.2.1
とをまとめます。
ステップ 2.2.2
の共通因数を約分します。
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ステップ 2.2.2.1
をで因数分解します。
ステップ 2.2.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 2.2.2.3
式を書き換えます。
ステップ 2.2.3
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 2.3
指数を足してにを掛けます。
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ステップ 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 2.3.2
とをたし算します。
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
べき乗則では、のに関する積分はです。
ステップ 7
の各項をで割り、簡約します。
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ステップ 7.1
の各項をで割ります。
ステップ 7.2
左辺を簡約します。
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ステップ 7.2.1
の共通因数を約分します。
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ステップ 7.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 7.2.1.2
をで割ります。
ステップ 7.3
右辺を簡約します。
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ステップ 7.3.1
各項を簡約します。
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ステップ 7.3.1.1
との共通因数を約分します。
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ステップ 7.3.1.1.1
をで因数分解します。
ステップ 7.3.1.1.2
共通因数を約分します。
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ステップ 7.3.1.1.2.1
を掛けます。
ステップ 7.3.1.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 7.3.1.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 7.3.1.1.2.4
をで割ります。
ステップ 7.3.1.2
とをまとめます。
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。
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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
各項を簡約します。
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ステップ 9.2.1
1のすべての数の累乗は1です。
ステップ 9.2.2
1のすべての数の累乗は1です。
ステップ 9.2.3
をで割ります。
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
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 9.3.2
公分母の分子をまとめます。
ステップ 9.3.3
からを引きます。
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。
ステップ 10.2
各項を簡約します。
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ステップ 10.2.1
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 10.2.2
まとめる。
ステップ 10.2.3
にをかけます。