微分積分 例

微分方程式を解きます (dy)/(dx)=(2xy+y^2)/(x^2)
ステップ 1
微分方程式をの関数で書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.1
を分解し簡約します。
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
分数を2つの分数に分割します。
ステップ 1.1.2
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 1.1.2.1
で因数分解します。
ステップ 1.1.2.2
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 1.1.2.2.1
で因数分解します。
ステップ 1.1.2.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 1.1.2.2.3
式を書き換えます。
ステップ 1.2
からを因数分解します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.1
で因数分解します。
ステップ 1.2.2
を並べ替えます。
ステップ 1.3
に書き換えます。
ステップ 2
とします。に代入します。
ステップ 3
についてを解きます。
ステップ 4
積の法則を利用し、についての微分係数を求めます。
ステップ 5
に代入します。
ステップ 6
代入された微分方程式の解を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.1
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 6.1.1
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 6.1.1.1
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 6.1.1.1.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 6.1.1.1.2
からを引きます。
ステップ 6.1.1.2
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 6.1.1.2.1
の各項をで割ります。
ステップ 6.1.1.2.2
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 6.1.1.2.2.1
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 6.1.1.2.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.1.1.2.2.1.2
で割ります。
ステップ 6.1.2
因数分解。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.1.2.1
公分母の分子をまとめます。
ステップ 6.1.2.2
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 6.1.2.2.1
で因数分解します。
ステップ 6.1.2.2.2
乗します。
ステップ 6.1.2.2.3
で因数分解します。
ステップ 6.1.2.2.4
で因数分解します。
ステップ 6.1.3
両辺にを掛けます。
ステップ 6.1.4
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 6.1.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.1.4.2
式を書き換えます。
ステップ 6.1.5
方程式を書き換えます。
ステップ 6.2
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 6.2.1
各辺の積分を設定します。
ステップ 6.2.2
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 6.2.2.1
部分分数分解を利用して分数を書きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.2.1.1
分数を分解し、公分母を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.2.1.1.1
分母の各因数に対して、その因数を分母として、未知の値を分子として利用し、新たな分数を作成します。分母の因数は線形なので、その場所には1個の変数を置きます。
ステップ 6.2.2.1.1.2
方程式の各分数に元の式の分母を掛けます。この場合、分母はです。
ステップ 6.2.2.1.1.3
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 6.2.2.1.1.3.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.2.2.1.1.3.2
式を書き換えます。
ステップ 6.2.2.1.1.4
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 6.2.2.1.1.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.2.2.1.1.4.2
式を書き換えます。
ステップ 6.2.2.1.1.5
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 6.2.2.1.1.5.1
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 6.2.2.1.1.5.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.2.2.1.1.5.1.2
で割ります。
ステップ 6.2.2.1.1.5.2
分配則を当てはめます。
ステップ 6.2.2.1.1.5.3
をかけます。
ステップ 6.2.2.1.1.5.4
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 6.2.2.1.1.5.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.2.2.1.1.5.4.2
で割ります。
ステップ 6.2.2.1.1.6
を移動させます。
ステップ 6.2.2.1.2
部分分数の変数について方程式を作成し、それらを使って連立方程式を立てます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.2.1.2.1
式の両辺からの係数を等しくし、部分分数の変数の方程式を作成します。方程式を等しくするために、方程式の両辺の等価係数は等しくなければなりません。
ステップ 6.2.2.1.2.2
式の両辺からを含まない項の係数を等しくし、部分分数の変数の方程式を作成します。方程式を等しくするために、方程式の両辺の等価係数は等しくなければなりません。
ステップ 6.2.2.1.2.3
連立方程式を立て、部分分数の係数を求めます。
ステップ 6.2.2.1.3
連立方程式を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.2.1.3.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 6.2.2.1.3.2
各方程式ののすべての発生をで置き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.2.2.1.3.2.1
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 6.2.2.1.3.2.2
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 6.2.2.1.3.2.2.1
括弧を削除します。
ステップ 6.2.2.1.3.3
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 6.2.2.1.3.3.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 6.2.2.1.3.3.2
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 6.2.2.1.3.4
連立方程式を解きます。
ステップ 6.2.2.1.3.5
すべての解をまとめます。
ステップ 6.2.2.1.4
の各部分分数の係数をで求めた値で置き換えます。
ステップ 6.2.2.1.5
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 6.2.2.2
単一積分を複数積分に分割します。
ステップ 6.2.2.3
に関する積分はです。
ステップ 6.2.2.4
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 6.2.2.5
とします。次に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 6.2.2.5.1
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 6.2.2.5.1.1
を微分します。
ステップ 6.2.2.5.1.2
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 6.2.2.5.1.3
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 6.2.2.5.1.4
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 6.2.2.5.1.5
をたし算します。
ステップ 6.2.2.5.2
を利用して問題を書き換えます。
ステップ 6.2.2.6
に関する積分はです。
ステップ 6.2.2.7
簡約します。
ステップ 6.2.2.8
対数の商の性質を使います、です。
ステップ 6.2.2.9
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 6.2.3
に関する積分はです。
ステップ 6.2.4
右辺の積分定数をとしてまとめます。
ステップ 6.3
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 6.3.1
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 6.3.2
対数の商の性質を使います、です。
ステップ 6.3.3
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 6.3.4
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 6.3.4.1
をかけます。
ステップ 6.3.4.2
絶対値を乗算するために、各絶対値の内側にある項を乗算します。
ステップ 6.3.5
分母を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.3.5.1
分配則を当てはめます。
ステップ 6.3.5.2
をかけます。
ステップ 6.3.5.3
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 6.3.5.3.1
で因数分解します。
ステップ 6.3.5.3.2
乗します。
ステップ 6.3.5.3.3
で因数分解します。
ステップ 6.3.5.3.4
で因数分解します。
ステップ 6.3.6
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 6.3.7
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 6.3.8
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 6.3.8.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 6.3.8.2
両辺にを掛けます。
ステップ 6.3.8.3
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 6.3.8.3.1
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 6.3.8.3.1.1
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 6.3.8.3.1.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.3.8.3.1.1.2
式を書き換えます。
ステップ 6.3.8.3.2
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 6.3.8.3.2.1
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 6.3.8.3.2.1.1
分配則を当てはめます。
ステップ 6.3.8.3.2.1.2
をかけます。
ステップ 6.3.8.4
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 6.3.8.4.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 6.3.8.4.2
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 6.3.8.4.2.1
の各項をで割ります。
ステップ 6.3.8.4.2.2
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 6.3.8.4.2.2.1
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 6.3.8.4.2.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.3.8.4.2.2.1.2
で割ります。
ステップ 6.3.8.4.3
絶対値方程式を絶対値記号がない4つの方程式に書き換えます。
ステップ 6.3.8.4.4
簡約した後、解くべき方程式は2つだけです。
ステップ 6.3.8.4.5
についてを解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.3.8.4.5.1
両辺にを掛けます。
ステップ 6.3.8.4.5.2
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 6.3.8.4.5.2.1
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 6.3.8.4.5.2.1.1
分配則を当てはめます。
ステップ 6.3.8.4.5.2.2
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 6.3.8.4.5.2.2.1
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 6.3.8.4.5.2.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.3.8.4.5.2.2.1.2
式を書き換えます。
ステップ 6.3.8.4.5.3
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 6.3.8.4.5.3.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 6.3.8.4.5.3.2
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 6.3.8.4.5.3.3
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 6.3.8.4.5.3.3.1
で因数分解します。
ステップ 6.3.8.4.5.3.3.2
で因数分解します。
ステップ 6.3.8.4.5.3.3.3
で因数分解します。
ステップ 6.3.8.4.5.3.4
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 6.3.8.4.5.3.4.1
の各項をで割ります。
ステップ 6.3.8.4.5.3.4.2
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 6.3.8.4.5.3.4.2.1
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 6.3.8.4.5.3.4.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.3.8.4.5.3.4.2.1.2
で割ります。
ステップ 6.3.8.4.5.3.4.3
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 6.3.8.4.5.3.4.3.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 6.3.8.4.6
についてを解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.3.8.4.6.1
両辺にを掛けます。
ステップ 6.3.8.4.6.2
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 6.3.8.4.6.2.1
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 6.3.8.4.6.2.1.1
分配則を当てはめます。
ステップ 6.3.8.4.6.2.2
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 6.3.8.4.6.2.2.1
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 6.3.8.4.6.2.2.1.1
の先頭の負を分子に移動させます。
ステップ 6.3.8.4.6.2.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 6.3.8.4.6.2.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 6.3.8.4.6.3
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 6.3.8.4.6.3.1
方程式の両辺にを足します。
ステップ 6.3.8.4.6.3.2
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 6.3.8.4.6.3.3
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 6.3.8.4.6.3.3.1
で因数分解します。
ステップ 6.3.8.4.6.3.3.2
乗します。
ステップ 6.3.8.4.6.3.3.3
で因数分解します。
ステップ 6.3.8.4.6.3.3.4
で因数分解します。
ステップ 6.3.8.4.6.3.4
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 6.3.8.4.6.3.4.1
の各項をで割ります。
ステップ 6.3.8.4.6.3.4.2
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 6.3.8.4.6.3.4.2.1
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 6.3.8.4.6.3.4.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 6.3.8.4.6.3.4.2.1.2
で割ります。
ステップ 6.3.8.4.6.3.4.3
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 6.3.8.4.6.3.4.3.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 6.3.8.4.7
すべての解をまとめます。
ステップ 6.4
積分定数を簡約します。
ステップ 7
に代入します。
ステップ 8
についてを解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 8.1
書き換えます。
ステップ 8.2
1番目の分数の分子に2番目の分数の分母を掛けます。これを1番目の分数の分母と2番目の分数の分子の積に等しくします。
ステップ 8.3
について方程式を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 8.3.1
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 8.3.1.1
乗します。
ステップ 8.3.1.2
乗します。
ステップ 8.3.1.3
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 8.3.1.4
をたし算します。
ステップ 8.3.2
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 8.3.2.1
の各項をで割ります。
ステップ 8.3.2.2
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 8.3.2.2.1
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 8.3.2.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 8.3.2.2.1.2
で割ります。
ステップ 8.3.2.3
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 8.3.2.3.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 9
についてを解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 9.1
書き換えます。
ステップ 9.2
1番目の分数の分子に2番目の分数の分母を掛けます。これを1番目の分数の分母と2番目の分数の分子の積に等しくします。
ステップ 9.3
について方程式を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 9.3.1
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 9.3.1.1
乗します。
ステップ 9.3.1.2
乗します。
ステップ 9.3.1.3
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 9.3.1.4
をたし算します。
ステップ 9.3.2
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 9.3.2.1
の各項をで割ります。
ステップ 9.3.2.2
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 9.3.2.2.1
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 9.3.2.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 9.3.2.2.1.2
で割ります。
ステップ 9.3.2.3
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 9.3.2.3.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 10
解をまとめます。