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微分積分 例
ステップ 1
ステップ 1.1
両辺にを掛けます。
ステップ 1.2
簡約します。
ステップ 1.2.1
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.2.2
の共通因数を約分します。
ステップ 1.2.2.1
の先頭の負を分子に移動させます。
ステップ 1.2.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 1.2.2.3
式を書き換えます。
ステップ 1.2.3
をで因数分解します。
ステップ 1.2.3.1
をで因数分解します。
ステップ 1.2.3.2
をで因数分解します。
ステップ 1.2.3.3
をで因数分解します。
ステップ 1.3
方程式を書き換えます。
ステップ 2
ステップ 2.1
各辺の積分を設定します。
ステップ 2.2
のに関する積分はです。
ステップ 2.3
右辺を積分します。
ステップ 2.3.1
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 2.3.2
部分分数分解を利用して分数を書きます。
ステップ 2.3.2.1
分数を分解し、公分母を掛けます。
ステップ 2.3.2.1.1
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 2.3.2.1.2
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 2.3.2.1.3
の共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.1.3.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.1.3.2
式を書き換えます。
ステップ 2.3.2.1.4
の共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.1.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.1.4.2
式を書き換えます。
ステップ 2.3.2.1.5
各項を簡約します。
ステップ 2.3.2.1.5.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.1.5.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.1.5.1.2
をで割ります。
ステップ 2.3.2.1.5.2
分配則を当てはめます。
ステップ 2.3.2.1.5.3
をの左に移動させます。
ステップ 2.3.2.1.5.4
の共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.1.5.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.1.5.4.2
をで割ります。
ステップ 2.3.2.1.6
を移動させます。
ステップ 2.3.2.2
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。
ステップ 2.3.2.2.1
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 2.3.2.2.2
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 2.3.2.2.3
連立方程式を立て、部分分数の係数を求めます。
ステップ 2.3.2.3
連立方程式を解きます。
ステップ 2.3.2.3.1
のについて解きます。
ステップ 2.3.2.3.1.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 2.3.2.3.1.2
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 2.3.2.3.1.2.1
の各項をで割ります。
ステップ 2.3.2.3.1.2.2
左辺を簡約します。
ステップ 2.3.2.3.1.2.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.3.1.2.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.3.1.2.2.1.2
をで割ります。
ステップ 2.3.2.3.1.2.3
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.2.3.1.2.3.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.3.2.3.2
各方程式ののすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3.2.3.2.1
ののすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3.2.3.2.2
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.2.3.2.2.1
括弧を削除します。
ステップ 2.3.2.3.3
のについて解きます。
ステップ 2.3.2.3.3.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 2.3.2.3.3.2
方程式の両辺にを足します。
ステップ 2.3.2.3.4
連立方程式を解きます。
ステップ 2.3.2.3.5
すべての解をまとめます。
ステップ 2.3.2.4
の各部分分数の係数をとで求めた値で置き換えます。
ステップ 2.3.2.5
簡約します。
ステップ 2.3.2.5.1
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 2.3.2.5.2
にをかけます。
ステップ 2.3.2.5.3
をの左に移動させます。
ステップ 2.3.2.5.4
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 2.3.2.5.5
にをかけます。
ステップ 2.3.3
単一積分を複数積分に分割します。
ステップ 2.3.4
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 2.3.5
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 2.3.6
のに関する積分はです。
ステップ 2.3.7
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 2.3.8
とします。次に。とを利用して書き換えます。
ステップ 2.3.8.1
とします。を求めます。
ステップ 2.3.8.1.1
を微分します。
ステップ 2.3.8.1.2
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 2.3.8.1.3
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 2.3.8.1.4
は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 2.3.8.1.5
とをたし算します。
ステップ 2.3.8.2
とを利用して問題を書き換えます。
ステップ 2.3.9
のに関する積分はです。
ステップ 2.3.10
簡約します。
ステップ 2.3.11
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3.12
簡約します。
ステップ 2.3.12.1
各項を簡約します。
ステップ 2.3.12.1.1
とをまとめます。
ステップ 2.3.12.1.2
とをまとめます。
ステップ 2.3.12.2
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.3.12.3
をで因数分解します。
ステップ 2.3.12.4
をで因数分解します。
ステップ 2.3.12.5
をで因数分解します。
ステップ 2.3.12.6
をに書き換えます。
ステップ 2.3.12.7
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.3.12.8
にをかけます。
ステップ 2.3.12.9
にをかけます。
ステップ 2.3.12.10
対数の商の性質を使います、です。
ステップ 2.3.13
項を並べ替えます。
ステップ 2.4
右辺の積分定数をとしてまとめます。
ステップ 3
ステップ 3.1
右辺を簡約します。
ステップ 3.1.1
とをまとめます。
ステップ 3.2
対数を含むすべての項を方程式の左辺に移動させます。
ステップ 3.3
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 3.4
項を簡約します。
ステップ 3.4.1
とをまとめます。
ステップ 3.4.2
公分母の分子をまとめます。
ステップ 3.5
をの左に移動させます。
ステップ 3.6
左辺を簡約します。
ステップ 3.6.1
を簡約します。
ステップ 3.6.1.1
分子を簡約します。
ステップ 3.6.1.1.1
対数の中のを移動させてを簡約します。
ステップ 3.6.1.1.2
偶数乗をもつ累乗法は常に正なので、の絶対値を削除します。
ステップ 3.6.1.1.3
対数の商の性質を使います、です。
ステップ 3.6.1.1.4
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 3.6.1.1.5
とをまとめます。
ステップ 3.6.1.2
をに書き換えます。
ステップ 3.6.1.3
対数の中のを移動させてを簡約します。
ステップ 3.6.1.4
べき乗則を利用して指数を分配します。
ステップ 3.6.1.4.1
積の法則をに当てはめます。
ステップ 3.6.1.4.2
積の法則をに当てはめます。
ステップ 3.6.1.5
分子を簡約します。
ステップ 3.6.1.5.1
の指数を掛けます。
ステップ 3.6.1.5.1.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 3.6.1.5.1.2
の共通因数を約分します。
ステップ 3.6.1.5.1.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 3.6.1.5.1.2.2
式を書き換えます。
ステップ 3.6.1.5.2
簡約します。
ステップ 3.7
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 3.8
対数の定義を利用してを指数表記に書き換えます。とが正の実数でならば、はと同値です。
ステップ 3.9
について解きます。
ステップ 3.9.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 3.9.2
両辺にを掛けます。
ステップ 3.9.3
左辺を簡約します。
ステップ 3.9.3.1
の共通因数を約分します。
ステップ 3.9.3.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 3.9.3.1.2
式を書き換えます。
ステップ 3.9.4
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 3.9.4.1
の各項をで割ります。
ステップ 3.9.4.2
左辺を簡約します。
ステップ 3.9.4.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 3.9.4.2.2
をで割ります。
ステップ 4
積分定数を簡約します。