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微分積分 例
ステップ 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
ステップ 2.1
分数を分解し、公分母を掛けます。
ステップ 2.1.1
分数を因数分解します。
ステップ 2.1.1.1
をに書き換えます。
ステップ 2.1.1.2
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 2.1.2
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 2.1.3
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 2.1.4
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 2.1.5
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 2.1.6
今日数因数で約分することで式を約分します。
ステップ 2.1.6.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.1.6.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.1.6.1.2
式を書き換えます。
ステップ 2.1.6.2
の共通因数を約分します。
ステップ 2.1.6.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.1.6.2.2
式を書き換えます。
ステップ 2.1.6.3
の共通因数を約分します。
ステップ 2.1.6.3.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.1.6.3.2
をで割ります。
ステップ 2.1.7
分配法則(FOIL法)を使ってを展開します。
ステップ 2.1.7.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.7.2
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.7.3
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.8
簡約し、同類項をまとめます。
ステップ 2.1.8.1
各項を簡約します。
ステップ 2.1.8.1.1
にをかけます。
ステップ 2.1.8.1.2
にをかけます。
ステップ 2.1.8.1.3
をの左に移動させます。
ステップ 2.1.8.1.4
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 2.1.8.1.5
指数を足してにを掛けます。
ステップ 2.1.8.1.5.1
を移動させます。
ステップ 2.1.8.1.5.2
にをかけます。
ステップ 2.1.8.2
とをたし算します。
ステップ 2.1.8.3
とをたし算します。
ステップ 2.1.9
とを並べ替えます。
ステップ 2.1.10
各項を簡約します。
ステップ 2.1.10.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.1.10.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.1.10.1.2
をで割ります。
ステップ 2.1.10.2
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.10.3
をの左に移動させます。
ステップ 2.1.10.4
分配法則(FOIL法)を使ってを展開します。
ステップ 2.1.10.4.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.10.4.2
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.10.4.3
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.10.5
簡約し、同類項をまとめます。
ステップ 2.1.10.5.1
各項を簡約します。
ステップ 2.1.10.5.1.1
指数を足してにを掛けます。
ステップ 2.1.10.5.1.1.1
を移動させます。
ステップ 2.1.10.5.1.1.2
にをかけます。
ステップ 2.1.10.5.1.2
をの左に移動させます。
ステップ 2.1.10.5.1.3
にをかけます。
ステップ 2.1.10.5.2
からを引きます。
ステップ 2.1.10.6
にをかけます。
ステップ 2.1.10.7
の共通因数を約分します。
ステップ 2.1.10.7.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.1.10.7.2
をで割ります。
ステップ 2.1.10.8
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.10.9
をの左に移動させます。
ステップ 2.1.10.10
分配法則(FOIL法)を使ってを展開します。
ステップ 2.1.10.10.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.10.10.2
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.10.10.3
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.10.11
簡約し、同類項をまとめます。
ステップ 2.1.10.11.1
各項を簡約します。
ステップ 2.1.10.11.1.1
指数を足してにを掛けます。
ステップ 2.1.10.11.1.1.1
を移動させます。
ステップ 2.1.10.11.1.1.2
にをかけます。
ステップ 2.1.10.11.1.2
をの左に移動させます。
ステップ 2.1.10.11.1.3
にをかけます。
ステップ 2.1.10.11.2
からを引きます。
ステップ 2.1.10.12
の共通因数を約分します。
ステップ 2.1.10.12.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.1.10.12.2
をで割ります。
ステップ 2.1.10.13
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.10.14
をの左に移動させます。
ステップ 2.1.10.15
分配法則(FOIL法)を使ってを展開します。
ステップ 2.1.10.15.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.10.15.2
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.10.15.3
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.10.16
簡約し、同類項をまとめます。
ステップ 2.1.10.16.1
各項を簡約します。
ステップ 2.1.10.16.1.1
指数を足してにを掛けます。
ステップ 2.1.10.16.1.1.1
を移動させます。
ステップ 2.1.10.16.1.1.2
にをかけます。
ステップ 2.1.10.16.1.2
をの左に移動させます。
ステップ 2.1.10.16.1.3
にをかけます。
ステップ 2.1.10.16.2
からを引きます。
ステップ 2.1.11
式を簡約します。
ステップ 2.1.11.1
とを並べ替えます。
ステップ 2.1.11.2
を移動させます。
ステップ 2.1.11.3
を移動させます。
ステップ 2.1.11.4
を移動させます。
ステップ 2.1.11.5
を移動させます。
ステップ 2.1.11.6
を移動させます。
ステップ 2.2
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。
ステップ 2.2.1
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 2.2.2
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 2.2.3
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 2.2.4
連立方程式を立て、部分分数の係数を求めます。
ステップ 2.3
連立方程式を解きます。
ステップ 2.3.1
のについて解きます。
ステップ 2.3.1.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 2.3.1.2
を含まないすべての項を方程式の右辺に移動させます。
ステップ 2.3.1.2.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 2.3.1.2.2
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 2.3.2
各方程式ののすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3.2.1
ののすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3.2.2
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.2.2.1
を簡約します。
ステップ 2.3.2.2.1.1
をに書き換えます。
ステップ 2.3.2.2.1.2
からを引きます。
ステップ 2.3.2.2.1.3
からを引きます。
ステップ 2.3.2.3
ののすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3.2.4
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.2.4.1
を簡約します。
ステップ 2.3.2.4.1.1
各項を簡約します。
ステップ 2.3.2.4.1.1.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.3.2.4.1.1.2
簡約します。
ステップ 2.3.2.4.1.1.2.1
にをかけます。
ステップ 2.3.2.4.1.1.2.2
にをかけます。
ステップ 2.3.2.4.1.1.2.3
にをかけます。
ステップ 2.3.2.4.1.2
項を加えて簡約します。
ステップ 2.3.2.4.1.2.1
からを引きます。
ステップ 2.3.2.4.1.2.2
とをたし算します。
ステップ 2.3.3
のについて解きます。
ステップ 2.3.3.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 2.3.3.2
を含まないすべての項を方程式の右辺に移動させます。
ステップ 2.3.3.2.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 2.3.3.2.2
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 2.3.3.2.3
からを引きます。
ステップ 2.3.3.3
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 2.3.3.3.1
の各項をで割ります。
ステップ 2.3.3.3.2
左辺を簡約します。
ステップ 2.3.3.3.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.3.3.3.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.3.3.2.1.2
をで割ります。
ステップ 2.3.3.3.3
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.3.3.3.1
各項を簡約します。
ステップ 2.3.3.3.3.1.1
との共通因数を約分します。
ステップ 2.3.3.3.3.1.1.1
をで因数分解します。
ステップ 2.3.3.3.3.1.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.3.3.3.1.1.2.1
をで因数分解します。
ステップ 2.3.3.3.3.1.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.3.3.3.1.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 2.3.3.3.3.1.2
との共通因数を約分します。
ステップ 2.3.3.3.3.1.2.1
をで因数分解します。
ステップ 2.3.3.3.3.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.3.3.3.1.2.2.1
をで因数分解します。
ステップ 2.3.3.3.3.1.2.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.3.3.3.1.2.2.3
式を書き換えます。
ステップ 2.3.4
各方程式ののすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3.4.1
ののすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3.4.2
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.4.2.1
を簡約します。
ステップ 2.3.4.2.1.1
各項を簡約します。
ステップ 2.3.4.2.1.1.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.3.4.2.1.1.2
とをまとめます。
ステップ 2.3.4.2.1.1.3
を掛けます。
ステップ 2.3.4.2.1.1.3.1
とをまとめます。
ステップ 2.3.4.2.1.1.3.2
にをかけます。
ステップ 2.3.4.2.1.1.4
各項を簡約します。
ステップ 2.3.4.2.1.1.4.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.3.4.2.1.1.4.2
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.3.4.2.1.2
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 2.3.4.2.1.3
とをまとめます。
ステップ 2.3.4.2.1.4
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.3.4.2.1.5
分子を簡約します。
ステップ 2.3.4.2.1.5.1
にをかけます。
ステップ 2.3.4.2.1.5.2
からを引きます。
ステップ 2.3.4.2.1.6
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.3.4.2.1.7
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 2.3.4.2.1.8
とをまとめます。
ステップ 2.3.4.2.1.9
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.3.4.2.1.10
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.3.4.2.1.11
にをかけます。
ステップ 2.3.4.2.1.12
からを引きます。
ステップ 2.3.4.2.1.13
をで因数分解します。
ステップ 2.3.4.2.1.13.1
をで因数分解します。
ステップ 2.3.4.2.1.13.2
をで因数分解します。
ステップ 2.3.4.2.1.13.3
をで因数分解します。
ステップ 2.3.4.2.1.14
をに書き換えます。
ステップ 2.3.4.2.1.15
をで因数分解します。
ステップ 2.3.4.2.1.16
をで因数分解します。
ステップ 2.3.4.2.1.17
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.3.4.3
ののすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3.4.4
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.4.4.1
を簡約します。
ステップ 2.3.4.4.1.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.3.4.4.1.2
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 2.3.4.4.1.3
とをまとめます。
ステップ 2.3.4.4.1.4
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.3.4.4.1.5
分子を簡約します。
ステップ 2.3.4.4.1.5.1
にをかけます。
ステップ 2.3.4.4.1.5.2
からを引きます。
ステップ 2.3.4.4.1.6
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.3.4.4.1.7
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 2.3.4.4.1.8
とをまとめます。
ステップ 2.3.4.4.1.9
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.3.4.4.1.10
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.3.4.4.1.11
にをかけます。
ステップ 2.3.4.4.1.12
からを引きます。
ステップ 2.3.4.4.1.13
をで因数分解します。
ステップ 2.3.4.4.1.13.1
をで因数分解します。
ステップ 2.3.4.4.1.13.2
をで因数分解します。
ステップ 2.3.4.4.1.13.3
をで因数分解します。
ステップ 2.3.4.4.1.14
をに書き換えます。
ステップ 2.3.4.4.1.15
をで因数分解します。
ステップ 2.3.4.4.1.16
をで因数分解します。
ステップ 2.3.4.4.1.17
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.3.5
のについて解きます。
ステップ 2.3.5.1
分子を0に等しくします。
ステップ 2.3.5.2
について方程式を解きます。
ステップ 2.3.5.2.1
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 2.3.5.2.1.1
の各項をで割ります。
ステップ 2.3.5.2.1.2
左辺を簡約します。
ステップ 2.3.5.2.1.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.3.5.2.1.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.5.2.1.2.1.2
をで割ります。
ステップ 2.3.5.2.1.3
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.5.2.1.3.1
をで割ります。
ステップ 2.3.5.2.2
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 2.3.5.2.3
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 2.3.5.2.3.1
の各項をで割ります。
ステップ 2.3.5.2.3.2
左辺を簡約します。
ステップ 2.3.5.2.3.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.3.5.2.3.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.5.2.3.2.1.2
をで割ります。
ステップ 2.3.5.2.3.3
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.5.2.3.3.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.3.6
各方程式ののすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3.6.1
ののすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3.6.2
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.6.2.1
を簡約します。
ステップ 2.3.6.2.1.1
分子を簡約します。
ステップ 2.3.6.2.1.1.1
を掛けます。
ステップ 2.3.6.2.1.1.1.1
にをかけます。
ステップ 2.3.6.2.1.1.1.2
とをまとめます。
ステップ 2.3.6.2.1.1.2
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.3.6.2.1.1.3
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 2.3.6.2.1.1.4
とをまとめます。
ステップ 2.3.6.2.1.1.5
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.3.6.2.1.1.6
分子を簡約します。
ステップ 2.3.6.2.1.1.6.1
にをかけます。
ステップ 2.3.6.2.1.1.6.2
からを引きます。
ステップ 2.3.6.2.1.2
分数をまとめます。
ステップ 2.3.6.2.1.2.1
とをまとめます。
ステップ 2.3.6.2.1.2.2
にをかけます。
ステップ 2.3.6.2.1.3
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 2.3.6.2.1.4
の共通因数を約分します。
ステップ 2.3.6.2.1.4.1
をで因数分解します。
ステップ 2.3.6.2.1.4.2
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.6.2.1.4.3
式を書き換えます。
ステップ 2.3.6.3
ののすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3.6.4
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.6.4.1
を簡約します。
ステップ 2.3.6.4.1.1
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.3.6.4.1.2
の共通因数を約分します。
ステップ 2.3.6.4.1.2.1
の先頭の負を分子に移動させます。
ステップ 2.3.6.4.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.6.4.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 2.3.6.4.1.3
式を簡約します。
ステップ 2.3.6.4.1.3.1
からを引きます。
ステップ 2.3.6.4.1.3.2
をで割ります。
ステップ 2.3.7
すべての解をまとめます。
ステップ 2.4
の各部分分数の係数を、、およびで求めた値で置き換えます。
ステップ 2.5
簡約します。
ステップ 2.5.1
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 2.5.2
にをかけます。
ステップ 2.5.3
をの左に移動させます。
ステップ 2.5.4
をで割ります。
ステップ 2.5.5
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 2.5.6
にをかけます。
ステップ 2.5.7
をの左に移動させます。
ステップ 2.5.8
式から0を削除します。
ステップ 3
単一積分を複数積分に分割します。
ステップ 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 5
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 6
ステップ 6.1
とします。を求めます。
ステップ 6.1.1
を微分します。
ステップ 6.1.2
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 6.1.3
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 6.1.4
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 6.1.5
とをたし算します。
ステップ 6.2
とを利用して問題を書き換えます。
ステップ 7
のに関する積分はです。
ステップ 8
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 9
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 10
ステップ 10.1
とします。を求めます。
ステップ 10.1.1
を微分します。
ステップ 10.1.2
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 10.1.3
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 10.1.4
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 10.1.5
とをたし算します。
ステップ 10.2
とを利用して問題を書き換えます。
ステップ 11
のに関する積分はです。
ステップ 12
簡約します。
ステップ 13
ステップ 13.1
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 13.2
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 14
ステップ 14.1
各項を簡約します。
ステップ 14.1.1
とをまとめます。
ステップ 14.1.2
をの左に移動させます。
ステップ 14.1.3
とをまとめます。
ステップ 14.2
公分母の分子をまとめます。
ステップ 14.3
の共通因数を約分します。
ステップ 14.3.1
共通因数を約分します。
ステップ 14.3.2
式を書き換えます。