微分積分 例

微分方程式を解きます (arctan(x)+xy)dx+(e^y+(x^2)/2)dy=0
ステップ 1
の時のを求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.1
に関してを微分します。
ステップ 1.2
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 1.2.1
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 1.2.2
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 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 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 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 1.3.3
をかけます。
ステップ 1.4
をたし算します。
ステップ 2
の時のを求めます。
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
に関してを微分します。
ステップ 2.2
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 2.2.1
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 2.2.2
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
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 2.3.1
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 2.3.2
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 2.3.3
をまとめます。
ステップ 2.3.4
をまとめます。
ステップ 2.3.5
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 2.3.5.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.5.2
で割ります。
ステップ 2.4
をたし算します。
ステップ 3
を確認します。
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ステップ 3.1
に、に代入します。
ステップ 3.2
両辺が等しいことが示されているので、この方程式は恒等式です。
は恒等式です。
は恒等式です。
ステップ 4
の積分と等しいとします。
ステップ 5
を積分してを求めます。
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ステップ 5.1
単一積分を複数積分に分割します。
ステップ 5.2
に関する積分はです。
ステップ 5.3
定数の法則を当てはめます。
ステップ 5.4
をまとめます。
ステップ 5.5
簡約します。
ステップ 6
の積分は積分定数を含むので、で置き換えることができます。
ステップ 7
を設定します。
ステップ 8
を求めます。
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ステップ 8.1
に関してを微分します。
ステップ 8.2
微分します。
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ステップ 8.2.1
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 8.2.2
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 8.3
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 8.3.1
をまとめます。
ステップ 8.3.2
をまとめます。
ステップ 8.3.3
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 8.3.4
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 8.3.5
をまとめます。
ステップ 8.3.6
をまとめます。
ステップ 8.3.7
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 8.3.7.1
共通因数を約分します。
ステップ 8.3.7.2
で割ります。
ステップ 8.4
の微分係数はであるという関数の規則を使って微分します。
ステップ 8.5
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 8.5.1
をたし算します。
ステップ 8.5.2
項を並べ替えます。
ステップ 9
について解きます。
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ステップ 9.1
を含まないすべての項を方程式の右辺に移動させます。
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ステップ 9.1.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 9.1.2
の反対側の項を組み合わせます。
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ステップ 9.1.2.1
からを引きます。
ステップ 9.1.2.2
をたし算します。
ステップ 10
の不定積分を求めてを求めます。
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ステップ 10.1
の両辺を積分します。
ステップ 10.2
の値を求めます。
ステップ 10.3
ならば、公式を利用して部分積分します。
ステップ 10.4
をまとめます。
ステップ 10.5
とします。次にすると、です。を利用して書き換えます。
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ステップ 10.5.1
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 10.5.1.1
を微分します。
ステップ 10.5.1.2
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 10.5.1.3
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 10.5.1.4
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 10.5.1.5
をたし算します。
ステップ 10.5.2
を利用して問題を書き換えます。
ステップ 10.6
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
をかけます。
ステップ 10.6.2
の左に移動させます。
ステップ 10.6.3
をかけます。
ステップ 10.7
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 10.8
括弧を削除します。
ステップ 10.9
に関する積分はです。
ステップ 10.10
簡約します。
ステップ 10.11
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 11
に代入します。
ステップ 12
を簡約します。
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ステップ 12.1
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 12.1.1
をまとめます。
ステップ 12.1.2
をまとめます。
ステップ 12.1.3
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 12.1.3.1
を並べ替えます。
ステップ 12.1.3.2
対数の中のを移動させてを簡約します。
ステップ 12.2
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 12.3
をまとめます。
ステップ 12.4
公分母の分子をまとめます。
ステップ 12.5
分子を簡約します。
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ステップ 12.5.1
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 12.5.1.1
をかけます。
ステップ 12.5.1.2
対数の中のを移動させてを簡約します。
ステップ 12.5.2
の指数を掛けます。
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ステップ 12.5.2.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 12.5.2.2
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 12.5.2.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 12.5.2.2.2
式を書き換えます。
ステップ 12.5.3
簡約します。
ステップ 12.6
の因数を並べ替えます。