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微分積分 例
ステップ 1
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 2
ステップ 2.1
を簡約します。
ステップ 2.1.1
各項を簡約します。
ステップ 2.1.1.1
をに書き換えます。
ステップ 2.1.1.1.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 2.1.1.1.2
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 2.1.1.1.3
とをまとめます。
ステップ 2.1.1.1.4
の共通因数を約分します。
ステップ 2.1.1.1.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.1.1.1.4.2
式を書き換えます。
ステップ 2.1.1.1.5
指数を求めます。
ステップ 2.1.1.2
にをかけます。
ステップ 2.1.1.3
分母を組み合わせて簡約します。
ステップ 2.1.1.3.1
にをかけます。
ステップ 2.1.1.3.2
を乗します。
ステップ 2.1.1.3.3
を乗します。
ステップ 2.1.1.3.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 2.1.1.3.5
とをたし算します。
ステップ 2.1.1.3.6
をに書き換えます。
ステップ 2.1.1.3.6.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 2.1.1.3.6.2
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 2.1.1.3.6.3
とをまとめます。
ステップ 2.1.1.3.6.4
の共通因数を約分します。
ステップ 2.1.1.3.6.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.1.1.3.6.4.2
式を書き換えます。
ステップ 2.1.1.3.6.5
指数を求めます。
ステップ 2.1.1.4
分子を簡約します。
ステップ 2.1.1.4.1
根の積の法則を使ってまとめます。
ステップ 2.1.1.4.2
にをかけます。
ステップ 2.1.1.5
とをまとめます。
ステップ 2.1.1.6
べき乗則を利用して指数を分配します。
ステップ 2.1.1.6.1
積の法則をに当てはめます。
ステップ 2.1.1.6.2
積の法則をに当てはめます。
ステップ 2.1.1.7
をに書き換えます。
ステップ 2.1.1.7.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 2.1.1.7.2
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 2.1.1.7.3
とをまとめます。
ステップ 2.1.1.7.4
の共通因数を約分します。
ステップ 2.1.1.7.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.1.1.7.4.2
式を書き換えます。
ステップ 2.1.1.7.5
指数を求めます。
ステップ 2.1.1.8
を乗します。
ステップ 2.1.1.9
の共通因数を約分します。
ステップ 2.1.1.9.1
をで因数分解します。
ステップ 2.1.1.9.2
をで因数分解します。
ステップ 2.1.1.9.3
共通因数を約分します。
ステップ 2.1.1.9.4
式を書き換えます。
ステップ 2.1.1.10
との共通因数を約分します。
ステップ 2.1.1.10.1
をで因数分解します。
ステップ 2.1.1.10.2
共通因数を約分します。
ステップ 2.1.1.10.2.1
をで因数分解します。
ステップ 2.1.1.10.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 2.1.1.10.2.3
式を書き換えます。
ステップ 2.1.1.10.2.4
をで割ります。
ステップ 2.1.1.11
にをかけます。
ステップ 2.1.2
をで因数分解します。
ステップ 2.1.3
をで因数分解します。
ステップ 2.1.4
をで因数分解します。
ステップ 2.1.5
ピタゴラスの定理を当てはめます。
ステップ 2.1.6
とを並べ替えます。
ステップ 2.1.7
累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 2.2
簡約します。
ステップ 2.2.1
とをまとめます。
ステップ 2.2.2
とをまとめます。
ステップ 2.2.3
にをかけます。
ステップ 2.2.4
まとめる。
ステップ 2.2.5
分配則を当てはめます。
ステップ 2.2.6
の共通因数を約分します。
ステップ 2.2.6.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.2.6.2
式を書き換えます。
ステップ 2.2.7
をの左に移動させます。
ステップ 2.2.8
をに書き換えます。
ステップ 2.2.9
根の積の法則を使ってまとめます。
ステップ 2.2.10
にをかけます。
ステップ 2.2.11
にをかけます。
ステップ 2.2.12
をの左に移動させます。
ステップ 2.2.13
の共通因数を約分します。
ステップ 2.2.13.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.2.13.2
式を書き換えます。
ステップ 2.2.14
の共通因数を約分します。
ステップ 2.2.14.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.2.14.2
式を書き換えます。
ステップ 3
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 4
単一積分を複数積分に分割します。
ステップ 5
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
のに関する積分はです。
ステップ 7
定数の法則を当てはめます。
ステップ 8
簡約します。
ステップ 9
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 10
ステップ 10.1
各項を簡約します。
ステップ 10.1.1
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 10.1.2
をに書き換えます。
ステップ 10.1.3
両項とも完全平方なので、平方の差の公式を利用して、因数分解します。このとき、であり、です。
ステップ 10.1.4
を公分母をもつ分数で書きます。
ステップ 10.1.5
公分母の分子をまとめます。
ステップ 10.1.6
を公分母をもつ分数で書きます。
ステップ 10.1.7
公分母の分子をまとめます。
ステップ 10.1.8
にをかけます。
ステップ 10.1.9
分母を簡約します。
ステップ 10.1.9.1
を乗します。
ステップ 10.1.9.2
を乗します。
ステップ 10.1.9.3
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 10.1.9.4
とをたし算します。
ステップ 10.1.10
をに書き換えます。
ステップ 10.1.10.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 10.1.10.2
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 10.1.10.3
とをまとめます。
ステップ 10.1.10.4
の共通因数を約分します。
ステップ 10.1.10.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 10.1.10.4.2
式を書き換えます。
ステップ 10.1.10.5
指数を求めます。
ステップ 10.1.11
分配法則(FOIL法)を使ってを展開します。
ステップ 10.1.11.1
分配則を当てはめます。
ステップ 10.1.11.2
分配則を当てはめます。
ステップ 10.1.11.3
分配則を当てはめます。
ステップ 10.1.12
の反対側の項を組み合わせます。
ステップ 10.1.12.1
とについて因数を並べ替えます。
ステップ 10.1.12.2
とをたし算します。
ステップ 10.1.12.3
とをたし算します。
ステップ 10.1.13
各項を簡約します。
ステップ 10.1.13.1
根の積の法則を使ってまとめます。
ステップ 10.1.13.2
にをかけます。
ステップ 10.1.13.3
をに書き換えます。
ステップ 10.1.13.4
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 10.1.13.5
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 10.1.13.6
指数を足してにを掛けます。
ステップ 10.1.13.6.1
を移動させます。
ステップ 10.1.13.6.2
にをかけます。
ステップ 10.1.13.7
をの左に移動させます。
ステップ 10.1.13.8
をに書き換えます。
ステップ 10.1.13.9
を掛けます。
ステップ 10.1.13.9.1
を乗します。
ステップ 10.1.13.9.2
を乗します。
ステップ 10.1.13.9.3
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 10.1.13.9.4
とをたし算します。
ステップ 10.1.13.10
をに書き換えます。
ステップ 10.1.13.10.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 10.1.13.10.2
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 10.1.13.10.3
とをまとめます。
ステップ 10.1.13.10.4
の共通因数を約分します。
ステップ 10.1.13.10.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 10.1.13.10.4.2
式を書き換えます。
ステップ 10.1.13.10.5
指数を求めます。
ステップ 10.1.13.11
にをかけます。
ステップ 10.1.14
をに書き換えます。
ステップ 10.1.15
の共通因数を約分します。
ステップ 10.1.15.1
をで因数分解します。
ステップ 10.1.15.2
共通因数を約分します。
ステップ 10.1.15.3
式を書き換えます。
ステップ 10.2
分配則を当てはめます。
ステップ 10.3
を掛けます。
ステップ 10.3.1
とをまとめます。
ステップ 10.3.2
とをまとめます。
ステップ 10.4
を掛けます。
ステップ 10.4.1
とをまとめます。
ステップ 10.4.2
とをまとめます。
ステップ 10.5
公分母の分子をまとめます。
ステップ 10.6
をで因数分解します。
ステップ 10.6.1
とを並べ替えます。
ステップ 10.6.2
をで因数分解します。
ステップ 10.6.3
をで因数分解します。
ステップ 10.6.4
をで因数分解します。
ステップ 10.7
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 11
項を並べ替えます。