대수 예제

$z = (u^{3} - v^{3}) e^{(u^{3} + v^{3})}$

단계 1

방정식의 양변을 미분합니다.

$\frac{d}{d z} (z) = \frac{d}{d z} ((u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}})$

단계 2

$n = 1$ 일 때 $\frac{d}{d z} [z^{n}]$ 는 $n z^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$1$

단계 3

방정식의 우변을 미분합니다.

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단계 3.1

$f (z) = u^{3} - {u'}^{3}$ , $g (z) = e^{u^{3} + {u'}^{3}}$ 일 때 $\frac{d}{d z} [f (z) g (z)]$ 는 $f (z) \frac{d}{d z} [g (z)] + g (z) \frac{d}{d z} [f (z)]$ 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) \frac{d}{d z} [e^{u^{3} + {u'}^{3}}] + e^{u^{3} + {u'}^{3}} \frac{d}{d z} [u^{3} - {u'}^{3}]$

단계 3.2

$f (z) = e^{z}$ , $g (z) = u^{3} + {u'}^{3}$ 일 때 $\frac{d}{d z} [f (g (z))]$ 는 $f' (g (z)) g' (z)$ 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.

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단계 3.2.1

연쇄법칙을 적용하기 위해 $u_{1}$ 를 $u^{3} + {u'}^{3}$ 로 바꿉니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) (\frac{d}{d u_{1}} [e^{u_{1}}] \frac{d}{d z} [u^{3} + {u'}^{3}]) + e^{u^{3} + {u'}^{3}} \frac{d}{d z} [u^{3} - {u'}^{3}]$

단계 3.2.2

$a$ = $e$ 일 때 $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ 은 $a^{u_{1}} \ln (a)$ 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) (e^{u_{1}} \frac{d}{d z} [u^{3} + {u'}^{3}]) + e^{u^{3} + {u'}^{3}} \frac{d}{d z} [u^{3} - {u'}^{3}]$

단계 3.2.3

$u_{1}$ 를 모두 $u^{3} + {u'}^{3}$ 로 바꿉니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) (e^{u^{3} + {u'}^{3}} \frac{d}{d z} [u^{3} + {u'}^{3}]) + e^{u^{3} + {u'}^{3}} \frac{d}{d z} [u^{3} - {u'}^{3}]$

단계 3.3

합의 법칙에 의해 $u^{3} + {u'}^{3}$ 를 $z$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d z} [u^{3}] + \frac{d}{d z} [{u'}^{3}]$ 가 됩니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (\frac{d}{d z} [u^{3}] + \frac{d}{d z} [{u'}^{3}]) + e^{u^{3} + {u'}^{3}} \frac{d}{d z} [u^{3} - {u'}^{3}]$

단계 3.4

$f (z) = z^{3}$ , $g (z) = u$ 일 때 $\frac{d}{d z} [f (g (z))]$ 는 $f' (g (z)) g' (z)$ 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.

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단계 3.4.1

연쇄법칙을 적용하기 위해 $u_{2}$ 를 $u$ 로 바꿉니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{3}] \frac{d}{d z} [u] + \frac{d}{d z} [{u'}^{3}]) + e^{u^{3} + {u'}^{3}} \frac{d}{d z} [u^{3} - {u'}^{3}]$

단계 3.4.2

$n = 3$ 일 때 $\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{n}]$ 는 $n {u_{2}}^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 {u_{2}}^{2} \frac{d}{d z} [u] + \frac{d}{d z} [{u'}^{3}]) + e^{u^{3} + {u'}^{3}} \frac{d}{d z} [u^{3} - {u'}^{3}]$

단계 3.4.3

$u_{2}$ 를 모두 $u$ 로 바꿉니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} \frac{d}{d z} [u] + \frac{d}{d z} [{u'}^{3}]) + e^{u^{3} + {u'}^{3}} \frac{d}{d z} [u^{3} - {u'}^{3}]$

단계 3.5

$\frac{d}{d z} [u]$ 을 $u'$ 로 바꿔 씁니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u' + \frac{d}{d z} [{u'}^{3}]) + e^{u^{3} + {u'}^{3}} \frac{d}{d z} [u^{3} - {u'}^{3}]$

단계 3.6

미분합니다.

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단계 3.6.1

${u'}^{3}$ 이 $z$ 에 대해 일정하므로, ${u'}^{3}$ 를 $z$ 에 대해 미분하면 ${u'}^{3}$ 입니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u' + 0) + e^{u^{3} + {u'}^{3}} \frac{d}{d z} [u^{3} - {u'}^{3}]$

단계 3.6.2

$3 u^{2} u'$ 를 $0$ 에 더합니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} \frac{d}{d z} [u^{3} - {u'}^{3}]$

단계 3.6.3

합의 법칙에 의해 $u^{3} - {u'}^{3}$ 를 $z$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d z} [u^{3}] + \frac{d}{d z} [- {u'}^{3}]$ 가 됩니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} (\frac{d}{d z} [u^{3}] + \frac{d}{d z} [- {u'}^{3}])$

단계 3.7

$f (z) = z^{3}$ , $g (z) = u$ 일 때 $\frac{d}{d z} [f (g (z))]$ 는 $f' (g (z)) g' (z)$ 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.

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단계 3.7.1

연쇄법칙을 적용하기 위해 $u_{3}$ 를 $u$ 로 바꿉니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} (\frac{d}{d u_{3}} [{u_{3}}^{3}] \frac{d}{d z} [u] + \frac{d}{d z} [- {u'}^{3}])$

단계 3.7.2

$n = 3$ 일 때 $\frac{d}{d u_{3}} [{u_{3}}^{n}]$ 는 $n {u_{3}}^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 {u_{3}}^{2} \frac{d}{d z} [u] + \frac{d}{d z} [- {u'}^{3}])$

단계 3.7.3

$u_{3}$ 를 모두 $u$ 로 바꿉니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} \frac{d}{d z} [u] + \frac{d}{d z} [- {u'}^{3}])$

단계 3.8

$\frac{d}{d z} [u]$ 을 $u'$ 로 바꿔 씁니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u' + \frac{d}{d z} [- {u'}^{3}])$

단계 3.9

$- {u'}^{3}$ 이 $z$ 에 대해 일정하므로, $- {u'}^{3}$ 를 $z$ 에 대해 미분하면 $- {u'}^{3}$ 입니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u' + 0)$

단계 3.10

$3 u^{2} u'$ 를 $0$ 에 더합니다.

$(u^{3} - {u'}^{3}) e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u')$

단계 3.11

간단히 합니다.

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단계 3.11.1

분배 법칙을 적용합니다.

$(u^{3} e^{u^{3} + {u'}^{3}} - {u'}^{3} e^{u^{3} + {u'}^{3}}) (3 u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u')$

단계 3.11.2

분배 법칙을 적용합니다.

$u^{3} e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u') - {u'}^{3} e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u')$

단계 3.11.3

항을 묶습니다.

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단계 3.11.3.1

지수 법칙 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 을 이용하여 지수를 합칩니다.

$u^{2 + 3} e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u') - {u'}^{3} e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u')$

단계 3.11.3.2

$2$ 를 $3$ 에 더합니다.

$u^{5} e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u') - {u'}^{3} e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u')$

단계 3.11.3.3

$3$ 에 $- 1$ 을 곱합니다.

$u^{5} e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u') - 3 {u'}^{3} e^{u^{3} + {u'}^{3}} (u^{2} u') + e^{u^{3} + {u'}^{3}} (3 u^{2} u')$

단계 3.11.4

항을 다시 정렬합니다.

$3 e^{u^{3} + {u'}^{3}} u^{5} u' - 3 e^{u^{3} + {u'}^{3}} {u'}^{3} u^{2} u' + 3 e^{u^{3} + {u'}^{3}} u^{2} u'$

단계 4

좌변이 우변과 같도록 방정식을 고칩니다.

$1 = 3 e^{u^{3} + {u'}^{3}} u^{5} u' - 3 e^{u^{3} + {u'}^{3}} {u'}^{3} u^{2} u' + 3 e^{u^{3} + {u'}^{3}} u^{2} u'$

단계 5

$3 e^{u^{3} + {u'}^{3}} u^{5} u' - 3 e^{u^{3} + {u'}^{3}} {u'}^{3} u^{2} u' + 3 e^{u^{3} + {u'}^{3}} u^{2} u' = 1$ 로 방정식을 다시 씁니다.

$3 e^{u^{3} + {u'}^{3}} u^{5} u' - 3 e^{u^{3} + {u'}^{3}} {u'}^{3} u^{2} u' + 3 e^{u^{3} + {u'}^{3}} u^{2} u' = 1$

단계 6

$u'$ 에 $\frac{d u}{d z}$ 를 대입합니다.

$\frac{d u}{d z} = 1$