微分積分 例

微分方程式を解きます (sin(x)sin(y))dx+(cos(x)cos(y))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
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
に関するの微分係数はです。
ステップ 1.4
の因数を並べ替えます。
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
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
に関するの微分係数はです。
ステップ 2.4
の因数を並べ替えます。
ステップ 3
を確認します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.1
に、に代入します。
ステップ 3.2
方程式の左辺が右辺に等しくないので、方程式は恒等式ではありません。
は恒等式ではありません。
は恒等式ではありません。
ステップ 4
積分因子を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.1
に代入します。
ステップ 4.2
に代入します。
ステップ 4.3
に代入します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.3.1
に代入します。
ステップ 4.3.2
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.3.2.1
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 4.3.2.1.1
で因数分解します。
ステップ 4.3.2.1.2
で因数分解します。
ステップ 4.3.2.1.3
で因数分解します。
ステップ 4.3.2.2
をかけます。
ステップ 4.3.2.3
をたし算します。
ステップ 4.3.3
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 4.3.3.1
共通因数を約分します。
ステップ 4.3.3.2
式を書き換えます。
ステップ 4.3.4
分数を分解します。
ステップ 4.3.5
に変換します。
ステップ 4.3.6
で割ります。
ステップ 4.4
積分因子を求めます。
ステップ 5
積分を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.1
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 5.2
に関する積分はです。
ステップ 5.3
簡約します。
ステップ 5.4
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 5.4.1
対数の中のを移動させてを簡約します。
ステップ 5.4.2
指数関数と対数関数は逆関数です。
ステップ 5.4.3
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 6
の両辺に積分因子を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.1
をかけます。
ステップ 6.2
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 6.3
積の法則をに当てはめます。
ステップ 6.4
1のすべての数の累乗は1です。
ステップ 6.5
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 6.5.1
をまとめます。
ステップ 6.5.2
をまとめます。
ステップ 6.6
で因数分解します。
ステップ 6.7
分数を分解します。
ステップ 6.8
に変換します。
ステップ 6.9
を積として書き換えます。
ステップ 6.10
を分母をもつ分数で書きます。
ステップ 6.11
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 6.11.1
で割ります。
ステップ 6.11.2
に変換します。
ステップ 6.12
をかけます。
ステップ 6.13
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 6.14
積の法則をに当てはめます。
ステップ 6.15
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 6.15.1
で因数分解します。
ステップ 6.15.2
で因数分解します。
ステップ 6.15.3
共通因数を約分します。
ステップ 6.15.4
式を書き換えます。
ステップ 6.16
をまとめます。
ステップ 6.17
1のすべての数の累乗は1です。
ステップ 6.18
をかけます。
ステップ 6.19
を積として書き換えます。
ステップ 6.20
を分母をもつ分数で書きます。
ステップ 6.21
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 6.21.1
で割ります。
ステップ 6.21.2
に変換します。
ステップ 7
の積分と等しいとします。
ステップ 8
を積分してを求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 8.1
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 8.2
に関する積分はです。
ステップ 8.3
簡約します。
ステップ 9
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 10
を設定します。
ステップ 11
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 11.1
に関してを微分します。
ステップ 11.2
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 11.3
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 11.3.1
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 11.3.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 11.4
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 11.5
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 11.5.1
項を並べ替えます。
ステップ 11.5.2
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 11.5.2.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 11.5.2.2
をまとめます。
ステップ 11.5.2.3
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 11.5.2.4
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 11.5.2.4.1
をかけます。
ステップ 11.5.2.4.2
乗します。
ステップ 11.5.2.4.3
乗します。
ステップ 11.5.2.4.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 11.5.2.4.5
をたし算します。
ステップ 11.5.3
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 11.5.3.1
で因数分解します。
ステップ 11.5.3.2
分数を分解します。
ステップ 11.5.3.3
を積として書き換えます。
ステップ 11.5.3.4
を分母をもつ分数で書きます。
ステップ 11.5.3.5
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 11.5.3.5.1
で割ります。
ステップ 11.5.3.5.2
に変換します。
ステップ 11.5.3.6
に変換します。
ステップ 12
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 12.1
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 12.1.1
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 12.1.1.1
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 12.1.1.1.1
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 12.1.1.1.1.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 12.1.1.1.1.2
をまとめます。
ステップ 12.1.1.1.1.3
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 12.1.1.1.1.4
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 12.1.1.1.1.4.1
をかけます。
ステップ 12.1.1.1.1.4.2
乗します。
ステップ 12.1.1.1.1.4.3
乗します。
ステップ 12.1.1.1.1.4.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 12.1.1.1.1.4.5
をたし算します。
ステップ 12.1.1.1.2
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 12.1.1.1.2.1
で因数分解します。
ステップ 12.1.1.1.2.2
分数を分解します。
ステップ 12.1.1.1.2.3
に変換します。
ステップ 12.1.1.1.2.4
を積として書き換えます。
ステップ 12.1.1.1.2.5
を分母をもつ分数で書きます。
ステップ 12.1.1.1.2.6
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 12.1.1.1.2.6.1
で割ります。
ステップ 12.1.1.1.2.6.2
に変換します。
ステップ 12.1.2
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 12.1.2.1
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 12.1.2.1.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 12.1.2.1.2
をまとめます。
ステップ 12.1.2.1.3
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 12.1.2.1.4
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 12.1.2.1.4.1
をかけます。
ステップ 12.1.2.1.4.2
乗します。
ステップ 12.1.2.1.4.3
乗します。
ステップ 12.1.2.1.4.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 12.1.2.1.4.5
をたし算します。
ステップ 12.1.2.1.5
で因数分解します。
ステップ 12.1.2.1.6
分数を分解します。
ステップ 12.1.2.1.7
を積として書き換えます。
ステップ 12.1.2.1.8
を分母をもつ分数で書きます。
ステップ 12.1.2.1.9
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 12.1.2.1.9.1
で割ります。
ステップ 12.1.2.1.9.2
に変換します。
ステップ 12.1.2.1.10
に変換します。
ステップ 12.1.3
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 12.1.3.1
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 12.1.3.1.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 12.1.3.1.2
をまとめます。
ステップ 12.1.3.1.3
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 12.1.3.1.4
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 12.1.3.1.4.1
をかけます。
ステップ 12.1.3.1.4.2
乗します。
ステップ 12.1.3.1.4.3
乗します。
ステップ 12.1.3.1.4.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 12.1.3.1.4.5
をたし算します。
ステップ 12.1.3.2
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 12.1.3.2.1
で因数分解します。
ステップ 12.1.3.2.2
分数を分解します。
ステップ 12.1.3.2.3
を積として書き換えます。
ステップ 12.1.3.2.4
を分母をもつ分数で書きます。
ステップ 12.1.3.2.5
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 12.1.3.2.5.1
で割ります。
ステップ 12.1.3.2.5.2
に変換します。
ステップ 12.1.3.2.6
に変換します。
ステップ 12.1.4
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 12.1.4.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 12.1.4.2
をまとめます。
ステップ 12.1.4.3
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 12.1.4.4
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 12.1.4.4.1
をかけます。
ステップ 12.1.4.4.2
乗します。
ステップ 12.1.4.4.3
乗します。
ステップ 12.1.4.4.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 12.1.4.4.5
をたし算します。
ステップ 12.1.4.5
で因数分解します。
ステップ 12.1.4.6
分数を分解します。
ステップ 12.1.4.7
に変換します。
ステップ 12.1.4.8
を積として書き換えます。
ステップ 12.1.4.9
を分母をもつ分数で書きます。
ステップ 12.1.4.10
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 12.1.4.10.1
で割ります。
ステップ 12.1.4.10.2
に変換します。
ステップ 12.1.5
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 12.1.5.1
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 12.1.5.1.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 12.1.5.1.2
をまとめます。
ステップ 12.1.5.1.3
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 12.1.5.1.4
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 12.1.5.1.4.1
をかけます。
ステップ 12.1.5.1.4.2
乗します。
ステップ 12.1.5.1.4.3
乗します。
ステップ 12.1.5.1.4.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 12.1.5.1.4.5
をたし算します。
ステップ 12.1.5.2
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 12.1.5.2.1
で因数分解します。
ステップ 12.1.5.2.2
分数を分解します。
ステップ 12.1.5.2.3
に変換します。
ステップ 12.1.5.2.4
を積として書き換えます。
ステップ 12.1.5.2.5
を分母をもつ分数で書きます。
ステップ 12.1.5.2.6
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 12.1.5.2.6.1
で割ります。
ステップ 12.1.5.2.6.2
に変換します。
ステップ 12.1.6
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 12.1.6.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 12.1.6.2
をまとめます。
ステップ 12.1.6.3
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 12.1.6.4
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 12.1.6.4.1
をかけます。
ステップ 12.1.6.4.2
乗します。
ステップ 12.1.6.4.3
乗します。
ステップ 12.1.6.4.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 12.1.6.4.5
をたし算します。
ステップ 12.1.6.5
で因数分解します。
ステップ 12.1.6.6
分数を分解します。
ステップ 12.1.6.7
を積として書き換えます。
ステップ 12.1.6.8
を分母をもつ分数で書きます。
ステップ 12.1.6.9
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 12.1.6.9.1
で割ります。
ステップ 12.1.6.9.2
に変換します。
ステップ 12.1.6.10
に変換します。
ステップ 12.1.7
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 12.1.7.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 12.1.7.2
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 12.1.7.2.1
について因数を並べ替えます。
ステップ 12.1.7.2.2
からを引きます。
ステップ 13
の不定積分を求めてを求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 13.1
の両辺を積分します。
ステップ 13.2
の値を求めます。
ステップ 13.3
に関する積分はです。
ステップ 13.4
をたし算します。
ステップ 14
に代入します。
ステップ 15
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 15.1
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 15.1.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 15.1.2
をまとめます。
ステップ 15.2
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 15.2.1
を積として書き換えます。
ステップ 15.2.2
を分母をもつ分数で書きます。
ステップ 15.2.3
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 15.2.3.1
で割ります。
ステップ 15.2.3.2
に変換します。