微分積分 例

微分方程式を解きます (y^4+2y)dx+(xy^3+2y^4-4x)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
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
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 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
総和則では、に関する積分はです。
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
をかけます。
ステップ 2.4
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 2.5
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 2.5.1
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 2.5.2
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 2.5.3
をかけます。
ステップ 2.6
をたし算します。
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
分配則を当てはめます。
ステップ 4.3.2.2
をかけます。
ステップ 4.3.2.3
をかけます。
ステップ 4.3.2.4
からを引きます。
ステップ 4.3.2.5
からを引きます。
ステップ 4.3.2.6
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 4.3.2.6.1
で因数分解します。
ステップ 4.3.2.6.2
で因数分解します。
ステップ 4.3.2.6.3
で因数分解します。
ステップ 4.3.3
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 4.3.3.1
で因数分解します。
ステップ 4.3.3.2
で因数分解します。
ステップ 4.3.3.3
で因数分解します。
ステップ 4.3.4
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 4.3.4.1
で因数分解します。
ステップ 4.3.4.2
に書き換えます。
ステップ 4.3.4.3
で因数分解します。
ステップ 4.3.4.4
に書き換えます。
ステップ 4.3.4.5
共通因数を約分します。
ステップ 4.3.4.6
式を書き換えます。
ステップ 4.3.5
をかけます。
ステップ 4.3.6
に代入します。
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 5.3
をかけます。
ステップ 5.4
に関する積分はです。
ステップ 5.5
簡約します。
ステップ 5.6
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 5.6.1
対数の中のを移動させてを簡約します。
ステップ 5.6.2
指数関数と対数関数は逆関数です。
ステップ 5.6.3
負の指数法則を利用して式を書き換えます。
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
をかけます。
ステップ 6.3
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 6.3.1
で因数分解します。
ステップ 6.3.2
で因数分解します。
ステップ 6.3.3
で因数分解します。
ステップ 6.4
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 6.4.1
で因数分解します。
ステップ 6.4.2
共通因数を約分します。
ステップ 6.4.3
式を書き換えます。
ステップ 6.5
をかけます。
ステップ 6.6
をかけます。
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
定数の法則を当てはめます。
ステップ 8.2
答えを簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 8.2.1
をまとめます。
ステップ 8.2.2
に書き換えます。
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
およびのとき、であるという商の法則を使って微分します。
ステップ 11.3.2
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 11.3.3
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 11.3.4
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 11.3.5
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 11.3.6
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 11.3.7
の左に移動させます。
ステップ 11.3.8
をたし算します。
ステップ 11.3.9
指数を足してを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.9.1
を移動させます。
ステップ 11.3.9.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 11.3.9.3
をたし算します。
ステップ 11.3.10
の左に移動させます。
ステップ 11.3.11
をかけます。
ステップ 11.3.12
の指数を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.12.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 11.3.12.2
をかけます。
ステップ 11.3.13
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 11.3.13.1
で因数分解します。
ステップ 11.3.13.2
で因数分解します。
ステップ 11.3.13.3
で因数分解します。
ステップ 11.3.14
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 11.3.14.1
で因数分解します。
ステップ 11.3.14.2
共通因数を約分します。
ステップ 11.3.14.3
式を書き換えます。
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
分配則を当てはめます。
ステップ 11.5.2
項をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.5.2.1
をかけます。
ステップ 11.5.2.2
からを引きます。
ステップ 11.5.2.3
をかけます。
ステップ 11.5.2.4
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 11.5.2.5
公分母の分子をまとめます。
ステップ 11.5.3
項を並べ替えます。
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
方程式の各辺にある式に同じ分母があるので、分子は等しくなければなりません。
ステップ 12.1.2
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 12.1.2.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 12.1.2.2
方程式の両辺にを足します。
ステップ 12.1.2.3
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 12.1.2.3.1
について因数を並べ替えます。
ステップ 12.1.2.3.2
からを引きます。
ステップ 12.1.2.3.3
をたし算します。
ステップ 12.1.2.3.4
をたし算します。
ステップ 12.1.2.3.5
をたし算します。
ステップ 12.1.3
の各項をで割り、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
の各項をで割ります。
ステップ 12.1.3.2
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 12.1.3.2.1
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 12.1.3.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 12.1.3.2.1.2
で割ります。
ステップ 12.1.3.3
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 12.1.3.3.1
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 12.1.3.3.1.1
で因数分解します。
ステップ 12.1.3.3.1.2
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 12.1.3.3.1.2.1
を掛けます。
ステップ 12.1.3.3.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 12.1.3.3.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 12.1.3.3.1.2.4
で割ります。
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
に対して定数なので、を積分の外に移動させます。
ステップ 13.4
べき乗則では、に関する積分はです。
ステップ 13.5
答えを簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 13.5.1
に書き換えます。
ステップ 13.5.2
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 13.5.2.1
をまとめます。
ステップ 13.5.2.2
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 13.5.2.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 13.5.2.2.2
式を書き換えます。
ステップ 13.5.2.3
をかけます。
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
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 15.1.1
で因数分解します。
ステップ 15.1.2
で因数分解します。
ステップ 15.1.3
で因数分解します。
ステップ 15.2
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 15.3
公分母の分子をまとめます。
ステップ 15.4
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 15.4.1
分配則を当てはめます。
ステップ 15.4.2
の左に移動させます。
ステップ 15.4.3
指数を足してを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 15.4.3.1
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 15.4.3.2
をたし算します。