微分積分 例

微分方程式を解きます (dy)/(dx)=-x^2+y , y(0)=0
,
ステップ 1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 2
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 2.1
積分を設定します。
ステップ 2.2
定数の法則を当てはめます。
ステップ 2.3
積分定数を削除します。
ステップ 3
各項に積分因数を掛けます。
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ステップ 3.1
各項にを掛けます。
ステップ 3.2
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 3.3
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 3.4
の因数を並べ替えます。
ステップ 4
左辺を積を微分した結果として書き換えます。
ステップ 5
各辺の積分を設定します。
ステップ 6
左辺を積分します。
ステップ 7
右辺を積分します。
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ステップ 7.1
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 7.2
とならば、公式を利用して部分積分します。
ステップ 7.3
にをかけます。
ステップ 7.4
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 7.5
にをかけます。
ステップ 7.6
とならば、公式を利用して部分積分します。
ステップ 7.7
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 7.8
簡約します。
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ステップ 7.8.1
にをかけます。
ステップ 7.8.2
にをかけます。
ステップ 7.9
とします。次にすると、です。とを利用して書き換えます。
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ステップ 7.9.1
とします。を求めます。
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ステップ 7.9.1.1
を微分します。
ステップ 7.9.1.2
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 7.9.1.3
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 7.9.1.4
にをかけます。
ステップ 7.9.2
とを利用して問題を書き換えます。
ステップ 7.10
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 7.11
のに関する積分はです。
ステップ 7.12
をに書き換えます。
ステップ 7.13
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 7.14
簡約します。
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ステップ 7.14.1
分配則を当てはめます。
ステップ 7.14.2
簡約します。
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ステップ 7.14.2.1
を掛けます。
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ステップ 7.14.2.1.1
にをかけます。
ステップ 7.14.2.1.2
にをかけます。
ステップ 7.14.2.2
にをかけます。
ステップ 7.14.2.3
にをかけます。
ステップ 8
の各項をで割り、簡約します。
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ステップ 8.1
の各項をで割ります。
ステップ 8.2
左辺を簡約します。
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ステップ 8.2.1
の共通因数を約分します。
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ステップ 8.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 8.2.1.2
をで割ります。
ステップ 8.3
右辺を簡約します。
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ステップ 8.3.1
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 8.3.1.1
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 8.3.1.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 8.3.1.1.2
をで割ります。
ステップ 8.3.1.2
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 8.3.1.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 8.3.1.2.2
をで割ります。
ステップ 8.3.1.3
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 8.3.1.3.1
共通因数を約分します。
ステップ 8.3.1.3.2
をで割ります。
ステップ 9
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 10
について解きます。
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ステップ 10.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 10.2
を簡約します。
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ステップ 10.2.1
各項を簡約します。
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ステップ 10.2.1.1
を正数乗し、を得ます。
ステップ 10.2.1.2
にをかけます。
ステップ 10.2.1.3
にべき乗するものはとなります。
ステップ 10.2.1.4
をで割ります。
ステップ 10.2.2
の反対側の項を組み合わせます。
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ステップ 10.2.2.1
とをたし算します。
ステップ 10.2.2.2
とをたし算します。
ステップ 10.3
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 11
をの中のに代入し簡約します。
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ステップ 11.1
をに代入します。
ステップ 11.2
分数の前に負数を移動させます。