微分積分例

$4 x - 2 y \frac{d y}{d x} = 0$

ステップ 1

変数を分けます。

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ステップ 1.1

$\frac{d y}{d x}$ について解きます。

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ステップ 1.1.1

方程式の両辺から $4 x$ を引きます。

$- 2 y \frac{d y}{d x} = - 4 x$

ステップ 1.1.2

$- 2 y \frac{d y}{d x} = - 4 x$ の各項を $- 2 y$ で割り、簡約します。

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ステップ 1.1.2.1

$- 2 y \frac{d y}{d x} = - 4 x$ の各項を $- 2 y$ で割ります。

$\frac{- 2 y \frac{d y}{d x}}{- 2 y} = \frac{- 4 x}{- 2 y}$

ステップ 1.1.2.2

左辺を簡約します。

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ステップ 1.1.2.2.1

$- 2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 1.1.2.2.1.1

共通因数を約分します。

$\frac{- 2 y \frac{d y}{d x}}{- 2 y} = \frac{- 4 x}{- 2 y}$

ステップ 1.1.2.2.1.2

式を書き換えます。

$\frac{y \frac{d y}{d x}}{y} = \frac{- 4 x}{- 2 y}$

ステップ 1.1.2.2.2

$y$ の共通因数を約分します。

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ステップ 1.1.2.2.2.1

共通因数を約分します。

$\frac{y \frac{d y}{d x}}{y} = \frac{- 4 x}{- 2 y}$

ステップ 1.1.2.2.2.2

$\frac{d y}{d x}$ を $1$ で割ります。

$\frac{d y}{d x} = \frac{- 4 x}{- 2 y}$

ステップ 1.1.2.3

右辺を簡約します。

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ステップ 1.1.2.3.1

$- 4$ と $- 2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 1.1.2.3.1.1

$- 2$ を $- 4 x$ で因数分解します。

$\frac{d y}{d x} = \frac{- 2 (2 x)}{- 2 y}$

ステップ 1.1.2.3.1.2

共通因数を約分します。

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ステップ 1.1.2.3.1.2.1

$- 2$ を $- 2 y$ で因数分解します。

$\frac{d y}{d x} = \frac{- 2 (2 x)}{- 2 (y)}$

ステップ 1.1.2.3.1.2.2

共通因数を約分します。

$\frac{d y}{d x} = \frac{- 2 (2 x)}{- 2 y}$

ステップ 1.1.2.3.1.2.3

式を書き換えます。

$\frac{d y}{d x} = \frac{2 x}{y}$

ステップ 1.2

両辺に $y$ を掛けます。

$y \frac{d y}{d x} = y \frac{2 x}{y}$

ステップ 1.3

$y$ の共通因数を約分します。

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ステップ 1.3.1

共通因数を約分します。

$y \frac{d y}{d x} = y \frac{2 x}{y}$

ステップ 1.3.2

式を書き換えます。

$y \frac{d y}{d x} = 2 x$

ステップ 1.4

方程式を書き換えます。

$y d y = 2 x d x$

ステップ 2

両辺を積分します。

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ステップ 2.1

各辺の積分を設定します。

$\int y d y = \int 2 x d x$

ステップ 2.2

べき乗則では、 $y$ の $y$ に関する積分は $\frac{1}{2} y^{2}$ です。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = \int 2 x d x$

ステップ 2.3

右辺を積分します。

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ステップ 2.3.1

$2$ は $x$ に対して定数なので、 $2$ を積分の外に移動させます。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = 2 \int x d x$

ステップ 2.3.2

べき乗則では、 $x$ の $x$ に関する積分は $\frac{1}{2} x^{2}$ です。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = 2 (\frac{1}{2} x^{2} + C_{2})$

ステップ 2.3.3

答えを簡約します。

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ステップ 2.3.3.1

$2 (\frac{1}{2} x^{2} + C_{2})$ を $2 (\frac{1}{2}) x^{2} + C_{2}$ に書き換えます。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = 2 (\frac{1}{2}) x^{2} + C_{2}$

ステップ 2.3.3.2

簡約します。

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ステップ 2.3.3.2.1

$2$ と $\frac{1}{2}$ をまとめます。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = \frac{2}{2} x^{2} + C_{2}$

ステップ 2.3.3.2.2

$2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 2.3.3.2.2.1

共通因数を約分します。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = \frac{2}{2} x^{2} + C_{2}$

ステップ 2.3.3.2.2.2

式を書き換えます。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = 1 x^{2} + C_{2}$

ステップ 2.3.3.2.3

$x^{2}$ に $1$ をかけます。

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = x^{2} + C_{2}$

ステップ 2.4

右辺の積分定数を $K$ としてまとめます。

$\frac{1}{2} y^{2} = x^{2} + K$

ステップ 3

$y$ について解きます。

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ステップ 3.1

方程式の両辺に $2$ を掛けます。

$2 (\frac{1}{2} y^{2}) = 2 (x^{2} + K)$

ステップ 3.2

方程式の両辺を簡約します。

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ステップ 3.2.1

左辺を簡約します。

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ステップ 3.2.1.1

$2 (\frac{1}{2} y^{2})$ を簡約します。

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ステップ 3.2.1.1.1

$\frac{1}{2}$ と $y^{2}$ をまとめます。

$2 \frac{y^{2}}{2} = 2 (x^{2} + K)$

ステップ 3.2.1.1.2

$2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 3.2.1.1.2.1

共通因数を約分します。

$2 \frac{y^{2}}{2} = 2 (x^{2} + K)$

ステップ 3.2.1.1.2.2

式を書き換えます。

$y^{2} = 2 (x^{2} + K)$

ステップ 3.2.2

右辺を簡約します。

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ステップ 3.2.2.1

分配則を当てはめます。

$y^{2} = 2 x^{2} + 2 K$

ステップ 3.3

方程式の両辺の指定した根をとり、左辺の指数を消去します。

$y = \pm \sqrt{2 x^{2} + 2 K}$

ステップ 3.4

$2$ を $2 x^{2} + 2 K$ で因数分解します。

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ステップ 3.4.1

$2$ を $2 x^{2}$ で因数分解します。

$y = \pm \sqrt{2 (x^{2}) + 2 K}$

ステップ 3.4.2

$2$ を $2 K$ で因数分解します。

$y = \pm \sqrt{2 (x^{2}) + 2 K}$

ステップ 3.4.3

$2$ を $2 (x^{2}) + 2 K$ で因数分解します。

$y = \pm \sqrt{2 (x^{2} + K)}$

ステップ 3.5

完全解は、解の正と負の部分の両方の計算結果です。

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ステップ 3.5.1

まず、 $\pm$ の正の数を利用し、1番目の解を求めます。

$y = \sqrt{2 (x^{2} + K)}$

ステップ 3.5.2

次に、 $\pm$ の負の値を利用し。2番目の解を求めます。

$y = - \sqrt{2 (x^{2} + K)}$

ステップ 3.5.3

完全解は、解の正と負の部分の両方の計算結果です。

$y = \sqrt{2 (x^{2} + K)}$

$y = - \sqrt{2 (x^{2} + K)}$

$y = \sqrt{2 (x^{2} + K)}$

$y = - \sqrt{2 (x^{2} + K)}$

$y = \sqrt{2 (x^{2} + K)}$

$y = - \sqrt{2 (x^{2} + K)}$

微分積分 例

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