微分積分例

$\ln (x) + \ln (x + 2) = 0$

ステップ 1

左辺を簡約します。

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ステップ 1.1

対数の積の性質を使います、 $\log_{b} (x) + \log_{b} (y) = \log_{b} (x y)$ です。

$\ln (x (x + 2)) = 0$

ステップ 1.2

分配則を当てはめます。

$\ln (x \cdot x + x \cdot 2) = 0$

ステップ 1.3

式を簡約します。

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ステップ 1.3.1

$x$ に $x$ をかけます。

$\ln (x^{2} + x \cdot 2) = 0$

ステップ 1.3.2

$2$ を $x$ の左に移動させます。

$\ln (x^{2} + 2 x) = 0$

ステップ 2

$x$ 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。

$e^{\ln (x^{2} + 2 x)} = e^{0}$

ステップ 3

対数の定義を利用して $\ln (x^{2} + 2 x) = 0$ を指数表記に書き換えます。 $x$ と $b$ が正の実数で $b \neq 1$ ならば、 $\log_{b} (x) = y$ は $b^{y} = x$ と同値です。

$e^{0} = x^{2} + 2 x$

ステップ 4

$x$ について解きます。

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ステップ 4.1

方程式を $x^{2} + 2 x = e^{0}$ として書き換えます。

$x^{2} + 2 x = e^{0}$

ステップ 4.2

$0$ にべき乗するものは $1$ となります。

$x^{2} + 2 x = 1$

ステップ 4.3

方程式の両辺から $1$ を引きます。

$x^{2} + 2 x - 1 = 0$

ステップ 4.4

二次方程式の解の公式を利用して解を求めます。

$\frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 (a c)}}{2 a}$

ステップ 4.5

$a = 1$ 、 $b = 2$ 、および $c = - 1$ を二次方程式の解の公式に代入し、 $x$ の値を求めます。

$\frac{- 2 \pm \sqrt{2^{2} - 4 \cdot (1 \cdot - 1)}}{2 \cdot 1}$

ステップ 4.6

簡約します。

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ステップ 4.6.1

分子を簡約します。

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ステップ 4.6.1.1

$2$ を $2$ 乗します。

$x = \frac{- 2 \pm \sqrt{4 - 4 \cdot 1 \cdot - 1}}{2 \cdot 1}$

ステップ 4.6.1.2

$- 4 \cdot 1 \cdot - 1$ を掛けます。

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ステップ 4.6.1.2.1

$- 4$ に $1$ をかけます。

$x = \frac{- 2 \pm \sqrt{4 - 4 \cdot - 1}}{2 \cdot 1}$

ステップ 4.6.1.2.2

$- 4$ に $- 1$ をかけます。

$x = \frac{- 2 \pm \sqrt{4 + 4}}{2 \cdot 1}$

ステップ 4.6.1.3

$4$ と $4$ をたし算します。

$x = \frac{- 2 \pm \sqrt{8}}{2 \cdot 1}$

ステップ 4.6.1.4

$8$ を $2^{2} \cdot 2$ に書き換えます。

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ステップ 4.6.1.4.1

$4$ を $8$ で因数分解します。

$x = \frac{- 2 \pm \sqrt{4 (2)}}{2 \cdot 1}$

ステップ 4.6.1.4.2

$4$ を $2^{2}$ に書き換えます。

$x = \frac{- 2 \pm \sqrt{2^{2} \cdot 2}}{2 \cdot 1}$

ステップ 4.6.1.5

累乗根の下から項を取り出します。

$x = \frac{- 2 \pm 2 \sqrt{2}}{2 \cdot 1}$

ステップ 4.6.2

$2$ に $1$ をかけます。

$x = \frac{- 2 \pm 2 \sqrt{2}}{2}$

ステップ 4.6.3

$\frac{- 2 \pm 2 \sqrt{2}}{2}$ を簡約します。

$x = - 1 \pm \sqrt{2}$

ステップ 4.7

最終的な答えは両方の解の組み合わせです。

$x = - 1 + \sqrt{2}, - 1 - \sqrt{2}$

ステップ 5

$\ln (x) + \ln (x + 2) = 0$ が真にならない解を除外します。

$x = - 1 + \sqrt{2}$

ステップ 6

結果は複数の形で表すことができます。

完全形：

$x = - 1 + \sqrt{2}$

10進法形式：

$x = 0.41421356 \dots$

微分積分 例

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