微分積分 例

微分方程式を解きます (dy)/(dx)=11e^(x-y)
ステップ 1
とします。に代入します。
ステップ 2
を微分し、を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1
およびのとき、であるという連鎖律を使って微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1.1
連鎖律を当てはめるために、とします。
ステップ 2.1.2
=のとき、であるという指数法則を使って微分します。
ステップ 2.1.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.2
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 2.3
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 2.4
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 2.5
に書き換えます。
ステップ 3
に代入します。
ステップ 4
微分係数を微分方程式に戻し入れます。
ステップ 5
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 5.1
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 5.1.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 5.1.2
の各項をで割り、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 5.1.2.1
の各項をで割ります。
ステップ 5.1.2.2
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 5.1.2.2.1
2つの負の値を割ると正の値になります。
ステップ 5.1.2.2.2
で割ります。
ステップ 5.1.2.3
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 5.1.2.3.1
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 5.1.2.3.1.1
の分母からマイナス1を移動させます。
ステップ 5.1.2.3.1.2
に書き換えます。
ステップ 5.1.2.3.1.3
をかけます。
ステップ 5.1.2.3.1.4
で割ります。
ステップ 5.1.3
両辺にを掛けます。
ステップ 5.1.4
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 5.1.4.1
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 5.1.4.1.1
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 5.1.4.1.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 5.1.4.1.1.2
式を書き換えます。
ステップ 5.1.4.2
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 5.1.4.2.1
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 5.1.4.2.1.1
分配則を当てはめます。
ステップ 5.1.4.2.1.2
指数を足してを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.1.4.2.1.2.1
を移動させます。
ステップ 5.1.4.2.1.2.2
をかけます。
ステップ 5.1.4.2.1.3
をかけます。
ステップ 5.2
両辺にを掛けます。
ステップ 5.3
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 5.3.1
で因数分解します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.3.1.1
で因数分解します。
ステップ 5.3.1.2
乗します。
ステップ 5.3.1.3
で因数分解します。
ステップ 5.3.1.4
で因数分解します。
ステップ 5.3.2
をかけます。
ステップ 5.3.3
で因数分解します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.3.3.1
で因数分解します。
ステップ 5.3.3.2
乗します。
ステップ 5.3.3.3
で因数分解します。
ステップ 5.3.3.4
で因数分解します。
ステップ 5.3.4
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 5.3.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 5.3.4.2
式を書き換えます。
ステップ 5.3.5
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 5.3.5.1
共通因数を約分します。
ステップ 5.3.5.2
式を書き換えます。
ステップ 5.4
方程式を書き換えます。
ステップ 6
両辺を積分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.1
各辺の積分を設定します。
ステップ 6.2
左辺を積分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.1
部分分数分解を利用して分数を書きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.1.1
分数を分解し、公分母を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.1.1.1
で因数分解します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.1.1.1.1
で因数分解します。
ステップ 6.2.1.1.1.2
乗します。
ステップ 6.2.1.1.1.3
で因数分解します。
ステップ 6.2.1.1.1.4
で因数分解します。
ステップ 6.2.1.1.2
分母の各因数に対して、その因数を分母として、未知の値を分子として利用し、新たな分数を作成します。分母の因数は線形なので、その場所には1個の変数を置きます。
ステップ 6.2.1.1.3
方程式の各分数に元の式の分母を掛けます。この場合、分母はです。
ステップ 6.2.1.1.4
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 6.2.1.1.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.2.1.1.4.2
式を書き換えます。
ステップ 6.2.1.1.5
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 6.2.1.1.5.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.2.1.1.5.2
式を書き換えます。
ステップ 6.2.1.1.6
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 6.2.1.1.6.1
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 6.2.1.1.6.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.2.1.1.6.1.2
で割ります。
ステップ 6.2.1.1.6.2
分配則を当てはめます。
ステップ 6.2.1.1.6.3
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 6.2.1.1.6.4
をかけます。
ステップ 6.2.1.1.6.5
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 6.2.1.1.6.5.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.2.1.1.6.5.2
で割ります。
ステップ 6.2.1.1.7
式を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.1.1.7.1
を移動させます。
ステップ 6.2.1.1.7.2
を並べ替えます。
ステップ 6.2.1.1.7.3
を移動させます。
ステップ 6.2.1.2
部分分数の変数について方程式を作成し、それらを使って連立方程式を立てます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.1.2.1
式の両辺からの係数を等しくし、部分分数の変数の方程式を作成します。方程式を等しくするために、方程式の両辺の等価係数は等しくなければなりません。
ステップ 6.2.1.2.2
式の両辺からを含まない項の係数を等しくし、部分分数の変数の方程式を作成します。方程式を等しくするために、方程式の両辺の等価係数は等しくなければなりません。
ステップ 6.2.1.2.3
連立方程式を立て、部分分数の係数を求めます。
ステップ 6.2.1.3
連立方程式を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.1.3.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 6.2.1.3.2
各方程式ののすべての発生をで置き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.1.3.2.1
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 6.2.1.3.2.2
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 6.2.1.3.2.2.1
をかけます。
ステップ 6.2.1.3.3
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 6.2.1.3.3.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 6.2.1.3.3.2
方程式の両辺にを足します。
ステップ 6.2.1.3.4
連立方程式を解きます。
ステップ 6.2.1.3.5
すべての解をまとめます。
ステップ 6.2.1.4
の各部分分数の係数をで求めた値で置き換えます。
ステップ 6.2.1.5
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 6.2.1.5.1
で因数分解します。
ステップ 6.2.1.5.2
に書き換えます。
ステップ 6.2.1.5.3
で因数分解します。
ステップ 6.2.1.5.4
負の数を書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.1.5.4.1
に書き換えます。
ステップ 6.2.1.5.4.2
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 6.2.2
単一積分を複数積分に分割します。
ステップ 6.2.3
に関する積分はです。
ステップ 6.2.4
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 6.2.5
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 6.2.6
をかけます。
ステップ 6.2.7
とします。次にすると、です。を利用して書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.7.1
とします。を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.7.1.1
を微分します。
ステップ 6.2.7.1.2
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 6.2.7.1.3
の値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.7.1.3.1
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 6.2.7.1.3.2
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 6.2.7.1.3.3
をかけます。
ステップ 6.2.7.1.4
定数の規則を使って微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.7.1.4.1
について定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 6.2.7.1.4.2
をたし算します。
ステップ 6.2.7.2
を利用して問題を書き換えます。
ステップ 6.2.8
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 6.2.8.1
をかけます。
ステップ 6.2.8.2
の左に移動させます。
ステップ 6.2.9
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 6.2.10
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 6.2.10.1
をまとめます。
ステップ 6.2.10.2
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 6.2.10.2.1
で因数分解します。
ステップ 6.2.10.2.2
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 6.2.10.2.2.1
で因数分解します。
ステップ 6.2.10.2.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 6.2.10.2.2.3
式を書き換えます。
ステップ 6.2.10.2.2.4
で割ります。
ステップ 6.2.11
に関する積分はです。
ステップ 6.2.12
簡約します。
ステップ 6.3
定数の法則を当てはめます。
ステップ 6.4
右辺の積分定数をとしてまとめます。
ステップ 7
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 7.1
対数の商の性質を使います、です。
ステップ 7.2
を並べ替えます。
ステップ 7.3
について解くために、対数の性質を利用して方程式を書き換えます。
ステップ 7.4
対数の定義を利用してを指数表記に書き換えます。が正の実数でならば、と同値です。
ステップ 7.5
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 7.5.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 7.5.2
両辺にを掛けます。
ステップ 7.5.3
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 7.5.3.1
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 7.5.3.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 7.5.3.1.2
式を書き換えます。
ステップ 7.5.4
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 7.5.4.1
の因数を並べ替えます。
ステップ 7.5.4.2
絶対値の項を削除します。これにより、なので方程式の右辺にができます。
ステップ 8
定数項をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 8.1
項を並べ替えます。
ステップ 8.2
に書き換えます。
ステップ 8.3
を並べ替えます。
ステップ 8.4
定数を正または負でまとめます。
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
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 10.1
方程式の両辺の自然対数をとり、指数から変数を削除します。
ステップ 10.2
左辺を展開します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 10.2.1
を対数の外に移動させて、を展開します。
ステップ 10.2.2
の自然対数はです。
ステップ 10.2.3
をかけます。
ステップ 10.3
右辺を展開します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 10.3.1
に書き換えます。
ステップ 10.3.2
に書き換えます。
ステップ 10.3.3
を対数の外に移動させて、を展開します。
ステップ 10.3.4
の自然対数はです。
ステップ 10.3.5
をかけます。
ステップ 10.4
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 10.4.1
対数の積の性質を使います、です。
ステップ 10.5
を含まないすべての項を方程式の右辺に移動させます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 10.5.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 10.5.2
の反対側の項を組み合わせます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 10.5.2.1
からを引きます。
ステップ 10.5.2.2
をたし算します。
ステップ 10.6
の各項をで割り、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 10.6.1
の各項をで割ります。
ステップ 10.6.2
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 10.6.2.1
2つの負の値を割ると正の値になります。
ステップ 10.6.2.2
で割ります。
ステップ 10.6.3
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 10.6.3.1
の分母からマイナス1を移動させます。
ステップ 10.6.3.2
に書き換えます。