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微分積分 例
ステップ 1
微分方程式を解くために、がの指数のとき、とします。
ステップ 2
について方程式を解きます。
ステップ 3
に関するの微分係数を取ります。
ステップ 4
ステップ 4.1
に微分係数を取ります。
ステップ 4.2
負の指数法則を利用して式を書き換えます。
ステップ 4.3
およびのとき、はであるという商の法則を使って微分します。
ステップ 4.4
定数の規則を使って微分します。
ステップ 4.4.1
にをかけます。
ステップ 4.4.2
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 4.4.3
式を簡約します。
ステップ 4.4.3.1
にをかけます。
ステップ 4.4.3.2
からを引きます。
ステップ 4.4.3.3
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 4.5
をに書き換えます。
ステップ 5
元の方程式のをに、をに代入します。
ステップ 6
ステップ 6.1
変数を分けます。
ステップ 6.1.1
について解きます。
ステップ 6.1.1.1
各項を簡約します。
ステップ 6.1.1.1.1
負の指数法則を利用して式を書き換えます。
ステップ 6.1.1.1.2
を掛けます。
ステップ 6.1.1.1.2.1
とをまとめます。
ステップ 6.1.1.1.2.2
とをまとめます。
ステップ 6.1.1.1.3
をの左に移動させます。
ステップ 6.1.1.2
を簡約します。
ステップ 6.1.1.2.1
の指数を掛けます。
ステップ 6.1.1.2.1.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 6.1.1.2.1.2
にをかけます。
ステップ 6.1.1.2.2
負の指数法則を利用して式を書き換えます。
ステップ 6.1.1.2.3
を掛けます。
ステップ 6.1.1.2.3.1
とをまとめます。
ステップ 6.1.1.2.3.2
とをまとめます。
ステップ 6.1.1.2.4
をの左に移動させます。
ステップ 6.1.1.3
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 6.1.1.4
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 6.1.1.4.1
の各項をで割ります。
ステップ 6.1.1.4.2
左辺を簡約します。
ステップ 6.1.1.4.2.1
2つの負の値を割ると正の値になります。
ステップ 6.1.1.4.2.2
をで割ります。
ステップ 6.1.1.4.3
右辺を簡約します。
ステップ 6.1.1.4.3.1
各項を簡約します。
ステップ 6.1.1.4.3.1.1
の分母からマイナス1を移動させます。
ステップ 6.1.1.4.3.1.2
をに書き換えます。
ステップ 6.1.1.4.3.1.3
2つの負の値を割ると正の値になります。
ステップ 6.1.1.4.3.1.4
をで割ります。
ステップ 6.1.1.5
両辺にを掛けます。
ステップ 6.1.1.6
簡約します。
ステップ 6.1.1.6.1
左辺を簡約します。
ステップ 6.1.1.6.1.1
の共通因数を約分します。
ステップ 6.1.1.6.1.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.1.1.6.1.1.2
式を書き換えます。
ステップ 6.1.1.6.2
右辺を簡約します。
ステップ 6.1.1.6.2.1
を簡約します。
ステップ 6.1.1.6.2.1.1
分配則を当てはめます。
ステップ 6.1.1.6.2.1.2
の共通因数を約分します。
ステップ 6.1.1.6.2.1.2.1
の先頭の負を分子に移動させます。
ステップ 6.1.1.6.2.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 6.1.1.6.2.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 6.1.1.6.2.1.3
の共通因数を約分します。
ステップ 6.1.1.6.2.1.3.1
をで因数分解します。
ステップ 6.1.1.6.2.1.3.2
共通因数を約分します。
ステップ 6.1.1.6.2.1.3.3
式を書き換えます。
ステップ 6.1.1.6.2.1.4
式を簡約します。
ステップ 6.1.1.6.2.1.4.1
を移動させます。
ステップ 6.1.1.6.2.1.4.2
とを並べ替えます。
ステップ 6.1.2
をで因数分解します。
ステップ 6.1.2.1
をで因数分解します。
ステップ 6.1.2.2
をで因数分解します。
ステップ 6.1.2.3
をで因数分解します。
ステップ 6.1.3
両辺にを掛けます。
ステップ 6.1.4
の共通因数を約分します。
ステップ 6.1.4.1
をで因数分解します。
ステップ 6.1.4.2
共通因数を約分します。
ステップ 6.1.4.3
式を書き換えます。
ステップ 6.1.5
方程式を書き換えます。
ステップ 6.2
両辺を積分します。
ステップ 6.2.1
各辺の積分を設定します。
ステップ 6.2.2
左辺を積分します。
ステップ 6.2.2.1
とします。次にすると、です。とを利用して書き換えます。
ステップ 6.2.2.1.1
とします。を求めます。
ステップ 6.2.2.1.1.1
を微分します。
ステップ 6.2.2.1.1.2
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 6.2.2.1.1.3
の値を求めます。
ステップ 6.2.2.1.1.3.1
は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 6.2.2.1.1.3.2
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 6.2.2.1.1.3.3
にをかけます。
ステップ 6.2.2.1.1.4
定数の規則を使って微分します。
ステップ 6.2.2.1.1.4.1
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 6.2.2.1.1.4.2
とをたし算します。
ステップ 6.2.2.1.2
とを利用して問題を書き換えます。
ステップ 6.2.2.2
簡約します。
ステップ 6.2.2.2.1
にをかけます。
ステップ 6.2.2.2.2
をの左に移動させます。
ステップ 6.2.2.3
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 6.2.2.4
のに関する積分はです。
ステップ 6.2.2.5
簡約します。
ステップ 6.2.2.6
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 6.2.3
べき乗則では、のに関する積分はです。
ステップ 6.2.4
右辺の積分定数をとしてまとめます。
ステップ 6.3
について解きます。
ステップ 6.3.1
方程式の両辺にを掛けます。
ステップ 6.3.2
方程式の両辺を簡約します。
ステップ 6.3.2.1
左辺を簡約します。
ステップ 6.3.2.1.1
を簡約します。
ステップ 6.3.2.1.1.1
とをまとめます。
ステップ 6.3.2.1.1.2
の共通因数を約分します。
ステップ 6.3.2.1.1.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.3.2.1.1.2.2
式を書き換えます。
ステップ 6.3.2.2
右辺を簡約します。
ステップ 6.3.2.2.1
を簡約します。
ステップ 6.3.2.2.1.1
とをまとめます。
ステップ 6.3.2.2.1.2
分配則を当てはめます。
ステップ 6.3.2.2.1.3
の共通因数を約分します。
ステップ 6.3.2.2.1.3.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.3.2.2.1.3.2
式を書き換えます。
ステップ 6.3.3
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 6.3.4
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 6.3.5
について解きます。
ステップ 6.3.5.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 6.3.5.2
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 6.3.5.3
方程式の両辺にを足します。
ステップ 6.3.5.4
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 6.3.5.4.1
の各項をで割ります。
ステップ 6.3.5.4.2
左辺を簡約します。
ステップ 6.3.5.4.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 6.3.5.4.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.3.5.4.2.1.2
をで割ります。
ステップ 6.3.5.4.3
右辺を簡約します。
ステップ 6.3.5.4.3.1
公分母の分子をまとめます。
ステップ 6.4
定数項をまとめます。
ステップ 6.4.1
積分定数を簡約します。
ステップ 6.4.2
をに書き換えます。
ステップ 6.4.3
とを並べ替えます。
ステップ 6.4.4
定数を正または負でまとめます。
ステップ 7
をに代入します。