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微分積分 例
ステップ 1
ステップ 1.1
に関してを微分します。
ステップ 1.2
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 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
ステップ 2.1
に関してを微分します。
ステップ 2.2
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 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
ステップ 3.1
をに、をに代入します。
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
ステップ 4.1
をに代入します。
ステップ 4.2
をに代入します。
ステップ 4.3
をに代入します。
ステップ 4.3.1
をに代入します。
ステップ 4.3.2
分子を簡約します。
ステップ 4.3.2.1
をで因数分解します。
ステップ 4.3.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.3.2.1.2
をで因数分解します。
ステップ 4.3.2.1.3
をで因数分解します。
ステップ 4.3.2.2
にをかけます。
ステップ 4.3.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.3.3
の共通因数を約分します。
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
をに変換します。
ステップ 4.3.6
をで割ります。
ステップ 4.4
積分因子を求めます。
ステップ 5
ステップ 5.1
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 5.2
の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。
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
ステップ 6.1
にをかけます。
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。
ステップ 6.5.1
とをまとめます。
ステップ 6.5.2
とをまとめます。
ステップ 6.6
をで因数分解します。
ステップ 6.7
分数を分解します。
ステップ 6.8
をに変換します。
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。
ステップ 6.11.1
をで割ります。
ステップ 6.11.2
をに変換します。
ステップ 6.12
にをかけます。
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。
ステップ 6.15.1
をで因数分解します。
ステップ 6.15.2
をで因数分解します。
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
とをまとめます。
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
にをかけます。
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。
ステップ 6.21.1
をで割ります。
ステップ 6.21.2
をに変換します。
ステップ 7
はの積分と等しいとします。
ステップ 8
ステップ 8.1
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 8.2
の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、を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
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、のに関する積分はです。
ステップ 11.3
の値を求めます。
ステップ 11.3.1
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 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。
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。
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
とをまとめます。
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。
ステップ 11.5.2.4.1
にをかけます。
ステップ 11.5.2.4.2
を乗します。
ステップ 11.5.2.4.3
を乗します。
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
とをたし算します。
ステップ 11.5.3
各項を簡約します。
ステップ 11.5.3.1
をで因数分解します。
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。
ステップ 11.5.3.5.1
をで割ります。
ステップ 11.5.3.5.2
をに変換します。
ステップ 11.5.3.6
をに変換します。
ステップ 12
ステップ 12.1
について解きます。
ステップ 12.1.1
左辺を簡約します。
ステップ 12.1.1.1
を簡約します。
ステップ 12.1.1.1.1
各項を簡約します。
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
とをまとめます。
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。
ステップ 12.1.1.1.1.4.1
にをかけます。
ステップ 12.1.1.1.1.4.2
を乗します。
ステップ 12.1.1.1.1.4.3
を乗します。
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
とをたし算します。
ステップ 12.1.1.1.2
各項を簡約します。
ステップ 12.1.1.1.2.1
をで因数分解します。
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
をに変換します。
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。
ステップ 12.1.1.1.2.6.1
をで割ります。
ステップ 12.1.1.1.2.6.2
をに変換します。
ステップ 12.1.2
右辺を簡約します。
ステップ 12.1.2.1
を簡約します。
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
とをまとめます。
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。
ステップ 12.1.2.1.4.1
にをかけます。
ステップ 12.1.2.1.4.2
を乗します。
ステップ 12.1.2.1.4.3
を乗します。
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
とをたし算します。
ステップ 12.1.2.1.5
をで因数分解します。
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。
ステップ 12.1.2.1.9.1
をで割ります。
ステップ 12.1.2.1.9.2
をに変換します。
ステップ 12.1.2.1.10
をに変換します。
ステップ 12.1.3
を簡約します。
ステップ 12.1.3.1
各項を簡約します。
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
とをまとめます。
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。
ステップ 12.1.3.1.4.1
にをかけます。
ステップ 12.1.3.1.4.2
を乗します。
ステップ 12.1.3.1.4.3
を乗します。
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
とをたし算します。
ステップ 12.1.3.2
各項を簡約します。
ステップ 12.1.3.2.1
をで因数分解します。
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。
ステップ 12.1.3.2.5.1
をで割ります。
ステップ 12.1.3.2.5.2
をに変換します。
ステップ 12.1.3.2.6
をに変換します。
ステップ 12.1.4
を簡約します。
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
とをまとめます。
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。
ステップ 12.1.4.4.1
にをかけます。
ステップ 12.1.4.4.2
を乗します。
ステップ 12.1.4.4.3
を乗します。
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
とをたし算します。
ステップ 12.1.4.5
をで因数分解します。
ステップ 12.1.4.6
分数を分解します。
ステップ 12.1.4.7
をに変換します。
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。
ステップ 12.1.4.10.1
をで割ります。
ステップ 12.1.4.10.2
をに変換します。
ステップ 12.1.5
を簡約します。
ステップ 12.1.5.1
各項を簡約します。
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
とをまとめます。
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。
ステップ 12.1.5.1.4.1
にをかけます。
ステップ 12.1.5.1.4.2
を乗します。
ステップ 12.1.5.1.4.3
を乗します。
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
とをたし算します。
ステップ 12.1.5.2
各項を簡約します。
ステップ 12.1.5.2.1
をで因数分解します。
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
をに変換します。
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。
ステップ 12.1.5.2.6.1
をで割ります。
ステップ 12.1.5.2.6.2
をに変換します。
ステップ 12.1.6
を簡約します。
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
とをまとめます。
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。
ステップ 12.1.6.4.1
にをかけます。
ステップ 12.1.6.4.2
を乗します。
ステップ 12.1.6.4.3
を乗します。
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
とをたし算します。
ステップ 12.1.6.5
をで因数分解します。
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。
ステップ 12.1.6.9.1
をで割ります。
ステップ 12.1.6.9.2
をに変換します。
ステップ 12.1.6.10
をに変換します。
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。
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。
ステップ 12.1.7.2.1
と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
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
のに関する積分はです。
ステップ 13.4
とをたし算します。
ステップ 14
のに代入します。
ステップ 15
ステップ 15.1
各項を簡約します。
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
とをまとめます。
ステップ 15.2
各項を簡約します。
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。
ステップ 15.2.3.1
をで割ります。
ステップ 15.2.3.2
をに変換します。