微分積分 例

微分方程式を解きます x(dv)/(dx)=(1-4v^2)/(3v)
ステップ 1
変数を分けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.1
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 1.1.1
の各項をで割ります。
ステップ 1.1.2
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 1.1.2.1
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 1.1.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 1.1.2.1.2
で割ります。
ステップ 1.1.3
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 1.1.3.1
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 1.1.3.2
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 1.1.3.2.1
に書き換えます。
ステップ 1.1.3.2.2
に書き換えます。
ステップ 1.1.3.2.3
両項とも完全平方なので、平方の差の公式を利用して、因数分解します。このとき、であり、です。
ステップ 1.1.3.2.4
をかけます。
ステップ 1.1.3.3
をかけます。
ステップ 1.2
因数をもう一度まとめます。
ステップ 1.3
両辺にを掛けます。
ステップ 1.4
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 1.4.1
をかけます。
ステップ 1.4.2
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 1.4.2.1
で因数分解します。
ステップ 1.4.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 1.4.2.3
式を書き換えます。
ステップ 1.4.3
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 1.4.3.1
共通因数を約分します。
ステップ 1.4.3.2
式を書き換えます。
ステップ 1.5
方程式を書き換えます。
ステップ 2
両辺を積分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1
各辺の積分を設定します。
ステップ 2.2
左辺を積分します。
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
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 2.2.2
とします。次にすると、です。を利用して書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.2.2.1
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 2.2.2.1.1
を微分します。
ステップ 2.2.2.1.2
およびのとき、であるという積の法則を使って微分します。
ステップ 2.2.2.1.3
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 2.2.2.1.3.1
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 2.2.2.1.3.2
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 2.2.2.1.3.3
をたし算します。
ステップ 2.2.2.1.3.4
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 2.2.2.1.3.5
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 2.2.2.1.3.6
式を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.2.2.1.3.6.1
をかけます。
ステップ 2.2.2.1.3.6.2
の左に移動させます。
ステップ 2.2.2.1.3.7
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 2.2.2.1.3.8
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 2.2.2.1.3.9
をたし算します。
ステップ 2.2.2.1.3.10
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 2.2.2.1.3.11
の左に移動させます。
ステップ 2.2.2.1.3.12
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 2.2.2.1.3.13
をかけます。
ステップ 2.2.2.1.4
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 2.2.2.1.4.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.2.2.1.4.2
分配則を当てはめます。
ステップ 2.2.2.1.4.3
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 2.2.2.1.4.3.1
をかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.3.2
をかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.3.3
をかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.3.4
をかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.3.5
をたし算します。
ステップ 2.2.2.1.4.3.6
をたし算します。
ステップ 2.2.2.1.4.3.7
からを引きます。
ステップ 2.2.2.2
を利用して問題を書き換えます。
ステップ 2.2.3
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 2.2.3.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.2.3.2
をかけます。
ステップ 2.2.3.3
の左に移動させます。
ステップ 2.2.4
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 2.2.5
をかけます。
ステップ 2.2.6
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 2.2.7
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 2.2.7.1
をまとめます。
ステップ 2.2.7.2
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.2.8
に関する積分はです。
ステップ 2.2.9
簡約します。
ステップ 2.2.10
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3
に関する積分はです。
ステップ 2.4
右辺の積分定数をとしてまとめます。
ステップ 3
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 3.1
方程式の両辺にを掛けます。
ステップ 3.2
方程式の両辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.2.1
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 3.2.1.1
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 3.2.1.1.1
分配法則(FOIL法)を使ってを展開します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.2.1.1.1.1
分配則を当てはめます。
ステップ 3.2.1.1.1.2
分配則を当てはめます。
ステップ 3.2.1.1.1.3
分配則を当てはめます。
ステップ 3.2.1.1.2
簡約し、同類項をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.2.1.1.2.1
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 3.2.1.1.2.1.1
をかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.2
をかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.3
をかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.4
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.5
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 3.2.1.1.2.1.5.1
を移動させます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.5.2
をかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.6
をかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.2
をたし算します。
ステップ 3.2.1.1.2.3
をたし算します。
ステップ 3.2.1.1.3
をまとめます。
ステップ 3.2.1.1.4
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 3.2.1.1.4.1
の先頭の負を分子に移動させます。
ステップ 3.2.1.1.4.2
の先頭の負を分子に移動させます。
ステップ 3.2.1.1.4.3
で因数分解します。
ステップ 3.2.1.1.4.4
共通因数を約分します。
ステップ 3.2.1.1.4.5
式を書き換えます。
ステップ 3.2.1.1.5
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 3.2.1.1.5.1
で因数分解します。
ステップ 3.2.1.1.5.2
共通因数を約分します。
ステップ 3.2.1.1.5.3
式を書き換えます。
ステップ 3.2.1.1.6
掛け算します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.2.1.1.6.1
をかけます。
ステップ 3.2.1.1.6.2
をかけます。
ステップ 3.2.2
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 3.2.2.1
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 3.2.2.1.1
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 3.2.2.1.1.1
分配則を当てはめます。
ステップ 3.2.2.1.1.2
をまとめます。
ステップ 3.2.2.1.1.3
をまとめます。
ステップ 3.2.2.1.2
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 3.2.2.1.2.1
の左に移動させます。
ステップ 3.2.2.1.2.2
の左に移動させます。
ステップ 3.3
の各項にを掛け、分数を消去します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.3.1
の各項にを掛けます。
ステップ 3.3.2
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 3.3.2.1
の左に移動させます。
ステップ 3.3.3
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 3.3.3.1
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 3.3.3.1.1
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 3.3.3.1.1.1
の先頭の負を分子に移動させます。
ステップ 3.3.3.1.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 3.3.3.1.1.3
式を書き換えます。
ステップ 3.3.3.1.2
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 3.3.3.1.2.1
の先頭の負を分子に移動させます。
ステップ 3.3.3.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 3.3.3.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 3.4
対数を含むすべての項を方程式の左辺に移動させます。
ステップ 3.5
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 3.5.1
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 3.5.1.1
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 3.5.1.1.1
対数の中のを移動させてを簡約します。
ステップ 3.5.1.1.2
対数の中のを移動させてを簡約します。
ステップ 3.5.1.1.3
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 3.5.1.2
対数の積の性質を使います、です。
ステップ 3.5.1.3
の因数を並べ替えます。
ステップ 3.6
について解くために、対数の性質を利用して方程式を書き換えます。
ステップ 3.7
対数の定義を利用してを指数表記に書き換えます。が正の実数でならば、と同値です。
ステップ 3.8
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 3.8.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 3.8.2
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 3.8.2.1
の各項をで割ります。
ステップ 3.8.2.2
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 3.8.2.2.1
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 3.8.2.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 3.8.2.2.1.2
で割ります。
ステップ 3.8.3
方程式の両辺の指定した根をとり、左辺の指数を消去します。
ステップ 3.8.4
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 3.8.4.1
に書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.8.4.1.1
から完全累乗を因数分解します。
ステップ 3.8.4.1.2
から完全累乗を因数分解します。
ステップ 3.8.4.1.3
分数を並べ替えます。
ステップ 3.8.4.2
累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 3.8.4.3
に書き換えます。
ステップ 3.8.4.4
まとめる。
ステップ 3.8.4.5
をかけます。
ステップ 3.8.4.6
をかけます。
ステップ 3.8.4.7
分母を組み合わせて簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.8.4.7.1
をかけます。
ステップ 3.8.4.7.2
を移動させます。
ステップ 3.8.4.7.3
乗します。
ステップ 3.8.4.7.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 3.8.4.7.5
をたし算します。
ステップ 3.8.4.7.6
に書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.8.4.7.6.1
を利用し、に書き換えます。
ステップ 3.8.4.7.6.2
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 3.8.4.7.6.3
をまとめます。
ステップ 3.8.4.7.6.4
をかけます。
ステップ 3.8.4.7.6.5
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 3.8.4.7.6.5.1
で因数分解します。
ステップ 3.8.4.7.6.5.2
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 3.8.4.7.6.5.2.1
で因数分解します。
ステップ 3.8.4.7.6.5.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 3.8.4.7.6.5.2.3
式を書き換えます。
ステップ 3.8.4.7.6.5.2.4
で割ります。
ステップ 3.8.4.8
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 3.8.4.8.1
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 3.8.4.8.2
をたし算します。
ステップ 3.8.4.9
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 3.8.4.9.1
に書き換えます。
ステップ 3.8.4.9.2
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 3.8.4.9.2.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 3.8.4.9.2.2
をかけます。
ステップ 3.8.4.9.3
を因数分解します。
ステップ 3.8.4.9.4
累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 3.8.4.9.5
根の積の法則を使ってまとめます。
ステップ 3.8.4.10
今日数因数で約分することで式を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.8.4.10.1
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 3.8.4.10.1.1
で因数分解します。
ステップ 3.8.4.10.1.2
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 3.8.4.10.1.2.1
で因数分解します。
ステップ 3.8.4.10.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 3.8.4.10.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 3.8.4.10.2
の因数を並べ替えます。
ステップ 3.8.5
絶対値の項を削除します。これにより、なので方程式の右辺にができます。
ステップ 3.8.6
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 3.8.7
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 3.8.7.1
の各項をで割ります。
ステップ 3.8.7.2
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 3.8.7.2.1
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 3.8.7.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 3.8.7.2.1.2
で割ります。
ステップ 3.8.7.3
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 3.8.7.3.1
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 3.8.7.3.1.1
を簡約します。
ステップ 3.8.7.3.1.2
2つの負の値を割ると正の値になります。
ステップ 3.8.8
方程式の両辺の指定した根をとり、左辺の指数を消去します。
ステップ 3.8.9
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 3.8.9.1
公分母の分子をまとめます。
ステップ 3.8.9.2
に書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.8.9.2.1
から完全累乗を因数分解します。
ステップ 3.8.9.2.2
から完全累乗を因数分解します。
ステップ 3.8.9.2.3
分数を並べ替えます。
ステップ 3.8.9.3
累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 3.8.9.4
をまとめます。
ステップ 4
積分定数を簡約します。