微分積分例

$\frac{d y}{d t} = 1 + y^{2}$

ステップ 1

変数を分けます。

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ステップ 1.1

両辺に $\frac{1}{1 + y^{2}}$ を掛けます。

$\frac{1}{1 + y^{2}} \frac{d y}{d t} = \frac{1}{1 + y^{2}} (1 + y^{2})$

ステップ 1.2

$1 + y^{2}$ の共通因数を約分します。

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ステップ 1.2.1

共通因数を約分します。

$\frac{1}{1 + y^{2}} \frac{d y}{d t} = \frac{1}{1 + y^{2}} (1 + y^{2})$

ステップ 1.2.2

式を書き換えます。

$\frac{1}{1 + y^{2}} \frac{d y}{d t} = 1$

ステップ 1.3

方程式を書き換えます。

$\frac{1}{1 + y^{2}} d y = 1 d t$

ステップ 2

両辺を積分します。

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ステップ 2.1

各辺の積分を設定します。

$\int \frac{1}{1 + y^{2}} d y = \int d t$

ステップ 2.2

左辺を積分します。

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ステップ 2.2.1

$1$ を $1^{2}$ に書き換えます。

$\int \frac{1}{1^{2} + y^{2}} d y = \int d t$

ステップ 2.2.2

$\frac{1}{1^{2} + y^{2}}$ の $y$ に関する積分は $\arctan (y) + C_{1}$ です。

$\arctan (y) + C_{1} = \int d t$

ステップ 2.3

定数の法則を当てはめます。

$\arctan (y) + C_{1} = t + C_{2}$

ステップ 2.4

右辺の積分定数を $K$ としてまとめます。

$\arctan (y) = t + K$

ステップ 3

方程式の両辺の逆正接の逆をとり、逆正接の中から $y$ を取り出します。

$y = \tan (t + K)$

微分積分 例