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微分積分 例
ステップ 1
ステップ 1.1
の各項をで割り、簡約します。
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。
ステップ 1.1.2.1
の共通因数を約分します。
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
をで割ります。
ステップ 1.1.3
右辺を簡約します。
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。
ステップ 1.1.3.2.1
をに書き換えます。
ステップ 1.1.3.2.2
をに書き換えます。
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
にをかけます。
ステップ 1.1.3.3
にをかけます。
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。
ステップ 1.4.1
にをかけます。
ステップ 1.4.2
の共通因数を約分します。
ステップ 1.4.2.1
をで因数分解します。
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。
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
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。
ステップ 2.2.1
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 2.2.2
とします。次にすると、です。とを利用して書き換えます。
ステップ 2.2.2.1
とします。を求めます。
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、は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。
ステップ 2.2.2.1.3.1
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 2.2.2.1.3.2
は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
とをたし算します。
ステップ 2.2.2.1.3.4
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 2.2.2.1.3.5
のとき、は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。
ステップ 2.2.2.1.3.6.1
にをかけます。
ステップ 2.2.2.1.3.6.2
をの左に移動させます。
ステップ 2.2.2.1.3.7
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 2.2.2.1.3.8
は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
とをたし算します。
ステップ 2.2.2.1.3.10
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 2.2.2.1.3.11
をの左に移動させます。
ステップ 2.2.2.1.3.12
のとき、は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
にをかけます。
ステップ 2.2.2.1.4
簡約します。
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。
ステップ 2.2.2.1.4.3.1
にをかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.3.2
にをかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.3.3
にをかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.3.4
にをかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.3.5
とをたし算します。
ステップ 2.2.2.1.4.3.6
とをたし算します。
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
と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。
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
にをかけます。
ステップ 2.2.3.3
をの左に移動させます。
ステップ 2.2.4
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 2.2.5
にをかけます。
ステップ 2.2.6
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 2.2.7
簡約します。
ステップ 2.2.7.1
とをまとめます。
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
の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
の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
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。
ステップ 3.2.1
左辺を簡約します。
ステップ 3.2.1.1
を簡約します。
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。
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。
ステップ 3.2.1.1.2.1
各項を簡約します。
ステップ 3.2.1.1.2.1.1
にをかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.2
にをかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.3
にをかけます。
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
指数を足してにを掛けます。
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
にをかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.6
にをかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.2
とをたし算します。
ステップ 3.2.1.1.2.3
とをたし算します。
ステップ 3.2.1.1.3
とをまとめます。
ステップ 3.2.1.1.4
の共通因数を約分します。
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
をで因数分解します。
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。
ステップ 3.2.1.1.5.1
をで因数分解します。
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。
ステップ 3.2.1.1.6.1
にをかけます。
ステップ 3.2.1.1.6.2
にをかけます。
ステップ 3.2.2
右辺を簡約します。
ステップ 3.2.2.1
を簡約します。
ステップ 3.2.2.1.1
項を簡約します。
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
とをまとめます。
ステップ 3.2.2.1.1.3
とをまとめます。
ステップ 3.2.2.1.2
各項を簡約します。
ステップ 3.2.2.1.2.1
をの左に移動させます。
ステップ 3.2.2.1.2.2
を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。
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。
ステップ 3.3.2.1
をの左に移動させます。
ステップ 3.3.3
右辺を簡約します。
ステップ 3.3.3.1
各項を簡約します。
ステップ 3.3.3.1.1
の共通因数を約分します。
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。
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。
ステップ 3.5.1
を簡約します。
ステップ 3.5.1.1
各項を簡約します。
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。とが正の実数でならば、はと同値です。
ステップ 3.8
について解きます。
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。
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。
ステップ 3.8.2.2.1
の共通因数を約分します。
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
をで割ります。
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。
ステップ 3.8.4.1
をに書き換えます。
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
をに書き換えます。
ステップ 3.8.4.4
まとめる。
ステップ 3.8.4.5
にをかけます。
ステップ 3.8.4.6
にをかけます。
ステップ 3.8.4.7
分母を組み合わせて簡約します。
ステップ 3.8.4.7.1
にをかけます。
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
を乗します。
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
とをたし算します。
ステップ 3.8.4.7.6
をに書き換えます。
ステップ 3.8.4.7.6.1
を利用し、をに書き換えます。
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
とをまとめます。
ステップ 3.8.4.7.6.4
にをかけます。
ステップ 3.8.4.7.6.5
との共通因数を約分します。
ステップ 3.8.4.7.6.5.1
をで因数分解します。
ステップ 3.8.4.7.6.5.2
共通因数を約分します。
ステップ 3.8.4.7.6.5.2.1
をで因数分解します。
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
をで割ります。
ステップ 3.8.4.8
指数を足してにを掛けます。
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
とをたし算します。
ステップ 3.8.4.9
分子を簡約します。
ステップ 3.8.4.9.1
をに書き換えます。
ステップ 3.8.4.9.2
の指数を掛けます。
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
にをかけます。
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。
ステップ 3.8.4.10.1
との共通因数を約分します。
ステップ 3.8.4.10.1.1
をで因数分解します。
ステップ 3.8.4.10.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 3.8.4.10.1.2.1
をで因数分解します。
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。
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。
ステップ 3.8.7.2.1
の共通因数を約分します。
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
をで割ります。
ステップ 3.8.7.3
右辺を簡約します。
ステップ 3.8.7.3.1
各項を簡約します。
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。
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
をに書き換えます。
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
とをまとめます。
ステップ 4
積分定数を簡約します。