微分積分 例

微分方程式を解きます (dx)/(dt)=4(x^2+1) ; , x(pi/4)=1
; ,
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
両辺にを掛けます。
ステップ 1.2
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 1.2.1
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.2.2
をまとめます。
ステップ 1.2.3
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 1.2.3.1
共通因数を約分します。
ステップ 1.2.3.2
式を書き換えます。
ステップ 1.3
方程式を書き換えます。
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。
ステップ 2.2
左辺を積分します。
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ステップ 2.2.1
式を簡約します。
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ステップ 2.2.1.1
を並べ替えます。
ステップ 2.2.1.2
に書き換えます。
ステップ 2.2.2
に関する積分はです。
ステップ 2.3
定数の法則を当てはめます。
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
方程式の両辺の逆正接の逆をとり、逆正接の中からを取り出します。
ステップ 4
初期条件を利用し、に、に代入しの値を求めます。
ステップ 5
について解きます。
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ステップ 5.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 5.2
方程式の両辺の逆正切をとり、正切の中からを取り出します。
ステップ 5.3
左辺を簡約します。
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ステップ 5.3.1
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 5.3.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 5.3.1.2
式を書き換えます。
ステップ 5.4
右辺を簡約します。
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ステップ 5.4.1
の厳密値はです。
ステップ 5.5
を含まないすべての項を方程式の右辺に移動させます。
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ステップ 5.5.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 5.5.2
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 5.5.3
をまとめます。
ステップ 5.5.4
公分母の分子をまとめます。
ステップ 5.5.5
分子を簡約します。
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ステップ 5.5.5.1
をかけます。
ステップ 5.5.5.2
からを引きます。
ステップ 5.5.6
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 5.6
正接関数は、第一象限と第三象限で正となります。2番目の解を求めるには、から参照角を足し、第四象限で解を求めます。
ステップ 5.7
について解きます。
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ステップ 5.7.1
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 5.7.1.1
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 5.7.1.2
分数をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.7.1.2.1
をまとめます。
ステップ 5.7.1.2.2
公分母の分子をまとめます。
ステップ 5.7.1.3
分子を簡約します。
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ステップ 5.7.1.3.1
の左に移動させます。
ステップ 5.7.1.3.2
をたし算します。
ステップ 5.7.2
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 5.7.2.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 5.7.2.2
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 5.7.2.3
をまとめます。
ステップ 5.7.2.4
公分母の分子をまとめます。
ステップ 5.7.2.5
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 5.7.2.5.1
をかけます。
ステップ 5.7.2.5.2
からを引きます。
ステップ 5.8
の周期を求めます。
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ステップ 5.8.1
関数の期間はを利用して求めることができます。
ステップ 5.8.2
周期の公式ので置き換えます。
ステップ 5.8.3
絶対値は数と0の間の距離です。の間の距離はです。
ステップ 5.8.4
で割ります。
ステップ 5.9
を各負の角に足し、正の角を得ます。
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ステップ 5.9.1
に足し、正の角を求めます。
ステップ 5.9.2
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 5.9.3
分数をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.9.3.1
をまとめます。
ステップ 5.9.3.2
公分母の分子をまとめます。
ステップ 5.9.4
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 5.9.4.1
の左に移動させます。
ステップ 5.9.4.2
からを引きます。
ステップ 5.9.5
新しい角をリストします。
ステップ 5.10
関数の周期がなので、両方向でラジアンごとに値を繰り返します。
、任意の整数
ステップ 5.11
答えをまとめます。
ステップ 6
の中のに代入し簡約します。
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ステップ 6.1
に代入します。