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微分積分 例
ステップ 1
ステップ 1.1
一次導関数を求めます。
ステップ 1.1.1
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 1.1.2
の値を求めます。
ステップ 1.1.2.1
はに対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 1.1.2.2
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 1.1.2.3
にをかけます。
ステップ 1.1.3
の値を求めます。
ステップ 1.1.3.1
はに対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 1.1.3.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 1.2
に関するの一次導関数はです。
ステップ 2
ステップ 2.1
一次導関数をに等しくします。
ステップ 2.2
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 2.3
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 2.3.1
の各項をで割ります。
ステップ 2.3.2
左辺を簡約します。
ステップ 2.3.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.1.2
をで割ります。
ステップ 2.3.3
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.3.1
をで割ります。
ステップ 2.4
方程式の両辺の指定した根をとり、左辺の指数を消去します。
ステップ 2.5
を簡約します。
ステップ 2.5.1
をに書き換えます。
ステップ 2.5.2
正の実数と仮定して、累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 2.6
完全解は、解の正と負の部分の両方の計算結果です。
ステップ 2.6.1
まず、の正の数を利用し、1番目の解を求めます。
ステップ 2.6.2
次に、の負の値を利用し。2番目の解を求めます。
ステップ 2.6.3
完全解は、解の正と負の部分の両方の計算結果です。
ステップ 2.7
各解を求め、を解きます。
ステップ 2.8
のについて解きます。
ステップ 2.8.1
方程式の両辺の逆正割をとり、正割の中からを取り出します。
ステップ 2.8.2
右辺を簡約します。
ステップ 2.8.2.1
の厳密値はです。
ステップ 2.8.3
正割関数は、第一象限と第四象限で正となります。2番目の解を求めるには、から参照角を引き、第四象限で解を求めます。
ステップ 2.8.4
を簡約します。
ステップ 2.8.4.1
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 2.8.4.2
分数をまとめます。
ステップ 2.8.4.2.1
とをまとめます。
ステップ 2.8.4.2.2
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.8.4.3
分子を簡約します。
ステップ 2.8.4.3.1
にをかけます。
ステップ 2.8.4.3.2
からを引きます。
ステップ 2.8.5
の周期を求めます。
ステップ 2.8.5.1
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 2.8.5.2
周期の公式のをで置き換えます。
ステップ 2.8.5.3
絶対値は数と0の間の距離です。との間の距離はです。
ステップ 2.8.5.4
をで割ります。
ステップ 2.8.6
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
、任意の整数
ステップ 2.9
のについて解きます。
ステップ 2.9.1
方程式の両辺の逆正割をとり、正割の中からを取り出します。
ステップ 2.9.2
右辺を簡約します。
ステップ 2.9.2.1
の厳密値はです。
ステップ 2.9.3
正割関数は、第二象限と第三象限で負となります。2番目の解を求めるには、から参照角を引き、第三象限で解を求めます。
ステップ 2.9.4
を簡約します。
ステップ 2.9.4.1
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 2.9.4.2
分数をまとめます。
ステップ 2.9.4.2.1
とをまとめます。
ステップ 2.9.4.2.2
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.9.4.3
分子を簡約します。
ステップ 2.9.4.3.1
にをかけます。
ステップ 2.9.4.3.2
からを引きます。
ステップ 2.9.5
の周期を求めます。
ステップ 2.9.5.1
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 2.9.5.2
周期の公式のをで置き換えます。
ステップ 2.9.5.3
絶対値は数と0の間の距離です。との間の距離はです。
ステップ 2.9.5.4
をで割ります。
ステップ 2.9.6
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
、任意の整数
ステップ 2.10
すべての解をまとめます。
、任意の整数
、任意の整数
ステップ 3
ステップ 3.1
の偏角をに等しいとして、式が未定義である場所を求めます。
、任意の整数
ステップ 3.2
分母がに等しい、平方根の引数がより小さい、または対数の引数が以下の場合、方程式は未定義です。
、の任意の整数
、の任意の整数
ステップ 4
ステップ 4.1
での値を求めます。
ステップ 4.1.1
をに代入します。
ステップ 4.1.2
各項を簡約します。
ステップ 4.1.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.1.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.1.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.1.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.1.2.2
の厳密値はです。
ステップ 4.2
での値を求めます。
ステップ 4.2.1
をに代入します。
ステップ 4.2.2
各項を簡約します。
ステップ 4.2.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.2.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.2.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.2.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.2.2.2
にをかけます。
ステップ 4.2.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.2.2.4
の厳密値はです。
ステップ 4.3
での値を求めます。
ステップ 4.3.1
をに代入します。
ステップ 4.3.2
各項を簡約します。
ステップ 4.3.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.3.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.3.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.3.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.3.2.2
にをかけます。
ステップ 4.3.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.3.2.4
の厳密値はです。
ステップ 4.4
での値を求めます。
ステップ 4.4.1
をに代入します。
ステップ 4.4.2
各項を簡約します。
ステップ 4.4.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.4.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.4.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.4.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.4.2.2
にをかけます。
ステップ 4.4.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.4.2.4
の厳密値はです。
ステップ 4.5
での値を求めます。
ステップ 4.5.1
をに代入します。
ステップ 4.5.2
各項を簡約します。
ステップ 4.5.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.5.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.5.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.5.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.5.2.2
にをかけます。
ステップ 4.5.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.5.2.4
の厳密値はです。
ステップ 4.6
での値を求めます。
ステップ 4.6.1
をに代入します。
ステップ 4.6.2
各項を簡約します。
ステップ 4.6.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.6.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.6.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.6.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.6.2.2
にをかけます。
ステップ 4.6.2.3
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。正切は第四象限で負であるため、式を負にします。
ステップ 4.6.2.4
の厳密値はです。
ステップ 4.6.2.5
にをかけます。
ステップ 4.7
での値を求めます。
ステップ 4.7.1
をに代入します。
ステップ 4.7.2
各項を簡約します。
ステップ 4.7.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.7.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.7.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.7.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.7.2.2
にをかけます。
ステップ 4.7.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.7.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。正切は第四象限で負であるため、式を負にします。
ステップ 4.7.2.5
の厳密値はです。
ステップ 4.7.2.6
にをかけます。
ステップ 4.8
での値を求めます。
ステップ 4.8.1
をに代入します。
ステップ 4.8.2
各項を簡約します。
ステップ 4.8.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.8.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.8.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.8.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.8.2.2
にをかけます。
ステップ 4.8.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.8.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。正切は第四象限で負であるため、式を負にします。
ステップ 4.8.2.5
の厳密値はです。
ステップ 4.8.2.6
にをかけます。
ステップ 4.9
での値を求めます。
ステップ 4.9.1
をに代入します。
ステップ 4.9.2
各項を簡約します。
ステップ 4.9.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.9.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.9.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.9.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.9.2.2
にをかけます。
ステップ 4.9.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.9.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。正切は第四象限で負であるため、式を負にします。
ステップ 4.9.2.5
の厳密値はです。
ステップ 4.9.2.6
にをかけます。
ステップ 4.10
での値を求めます。
ステップ 4.10.1
をに代入します。
ステップ 4.10.2
各項を簡約します。
ステップ 4.10.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.10.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.10.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.10.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.10.2.2
にをかけます。
ステップ 4.10.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.10.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。正切は第四象限で負であるため、式を負にします。
ステップ 4.10.2.5
の厳密値はです。
ステップ 4.10.2.6
にをかけます。
ステップ 4.11
での値を求めます。
ステップ 4.11.1
をに代入します。
ステップ 4.11.2
各項を簡約します。
ステップ 4.11.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.11.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.11.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.11.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.11.2.2
にをかけます。
ステップ 4.11.2.3
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。正切は第二象限で負であるため、式を負にします。
ステップ 4.11.2.4
の厳密値はです。
ステップ 4.11.2.5
にをかけます。
ステップ 4.12
での値を求めます。
ステップ 4.12.1
をに代入します。
ステップ 4.12.2
各項を簡約します。
ステップ 4.12.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.12.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.12.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.12.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.12.2.2
にをかけます。
ステップ 4.12.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.12.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。正切は第二象限で負であるため、式を負にします。
ステップ 4.12.2.5
の厳密値はです。
ステップ 4.12.2.6
にをかけます。
ステップ 4.13
での値を求めます。
ステップ 4.13.1
をに代入します。
ステップ 4.13.2
各項を簡約します。
ステップ 4.13.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.13.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.13.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.13.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.13.2.2
にをかけます。
ステップ 4.13.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.13.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。正切は第二象限で負であるため、式を負にします。
ステップ 4.13.2.5
の厳密値はです。
ステップ 4.13.2.6
にをかけます。
ステップ 4.14
での値を求めます。
ステップ 4.14.1
をに代入します。
ステップ 4.14.2
各項を簡約します。
ステップ 4.14.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.14.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.14.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.14.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.14.2.2
にをかけます。
ステップ 4.14.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.14.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。正切は第二象限で負であるため、式を負にします。
ステップ 4.14.2.5
の厳密値はです。
ステップ 4.14.2.6
にをかけます。
ステップ 4.15
での値を求めます。
ステップ 4.15.1
をに代入します。
ステップ 4.15.2
各項を簡約します。
ステップ 4.15.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.15.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.15.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.15.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.15.2.2
にをかけます。
ステップ 4.15.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.15.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。正切は第二象限で負であるため、式を負にします。
ステップ 4.15.2.5
の厳密値はです。
ステップ 4.15.2.6
にをかけます。
ステップ 4.16
での値を求めます。
ステップ 4.16.1
をに代入します。
ステップ 4.16.2
各項を簡約します。
ステップ 4.16.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.16.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.16.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.16.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.16.2.2
にをかけます。
ステップ 4.16.2.3
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。
ステップ 4.16.2.4
の厳密値はです。
ステップ 4.17
での値を求めます。
ステップ 4.17.1
をに代入します。
ステップ 4.17.2
各項を簡約します。
ステップ 4.17.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.17.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.17.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.17.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.17.2.2
にをかけます。
ステップ 4.17.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.17.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。
ステップ 4.17.2.5
の厳密値はです。
ステップ 4.18
での値を求めます。
ステップ 4.18.1
をに代入します。
ステップ 4.18.2
各項を簡約します。
ステップ 4.18.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.18.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.18.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.18.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.18.2.2
にをかけます。
ステップ 4.18.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.18.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。
ステップ 4.18.2.5
の厳密値はです。
ステップ 4.19
での値を求めます。
ステップ 4.19.1
をに代入します。
ステップ 4.19.2
各項を簡約します。
ステップ 4.19.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.19.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.19.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.19.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.19.2.2
にをかけます。
ステップ 4.19.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.19.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。
ステップ 4.19.2.5
の厳密値はです。
ステップ 4.20
での値を求めます。
ステップ 4.20.1
をに代入します。
ステップ 4.20.2
各項を簡約します。
ステップ 4.20.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 4.20.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 4.20.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.20.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 4.20.2.2
にをかけます。
ステップ 4.20.2.3
角度が以上より小さくなるまでの回転を戻します。
ステップ 4.20.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。
ステップ 4.20.2.5
の厳密値はです。
ステップ 4.21
点のすべてを一覧にします。
ステップ 5