微分積分例

$\frac{d y}{d x} = \frac{x^{3}}{e^{y}}$

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 $e^{y}$ を掛けます。

$e^{y} \frac{d y}{d x} = e^{y} \frac{x^{3}}{e^{y}}$

ステップ 1.2

$e^{y}$ 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。

$e^{y} \frac{d y}{d x} = e^{y} \frac{x^{3}}{e^{y}}$

ステップ 1.2.2

式を書き換えます。

$e^{y} \frac{d y}{d x} = x^{3}$

ステップ 1.3

方程式を書き換えます。

$e^{y} d y = x^{3} d x$

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。

$\int e^{y} d y = \int x^{3} d x$

ステップ 2.2

$e^{y}$ の $y$ に関する積分は $e^{y}$ です。

$e^{y} + C_{1} = \int x^{3} d x$

ステップ 2.3

べき乗則では、 $x^{3}$ の $x$ に関する積分は $\frac{1}{4} x^{4}$ です。

$e^{y} + C_{1} = \frac{1}{4} x^{4} + C_{2}$

ステップ 2.4

右辺の積分定数を $K$ としてまとめます。

$e^{y} = \frac{1}{4} x^{4} + K$

ステップ 3

$y$ について解きます。

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ステップ 3.1

方程式の両辺の自然対数をとり、指数から変数を削除します。

$\ln (e^{y}) = \ln (\frac{x^{4}}{4} + K)$

ステップ 3.2

左辺を展開します。

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ステップ 3.2.1

$y$ を対数の外に移動させて、 $\ln (e^{y})$ を展開します。

$y \ln (e) = \ln (\frac{x^{4}}{4} + K)$

ステップ 3.2.2

$e$ の自然対数は $1$ です。

$y \cdot 1 = \ln (\frac{x^{4}}{4} + K)$

ステップ 3.2.3

$y$ に $1$ をかけます。

$y = \ln (\frac{x^{4}}{4} + K)$

微分積分 例

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