미적분 예제
y′=2yy'=2y , y=ce2xy=ce2x , y(0)=3y(0)=3
단계 1
단계 1.1
y′y' 를 구합니다.
단계 1.1.1
방정식의 양변을 미분합니다.
ddx(y)=ddx(ce2x)ddx(y)=ddx(ce2x)
단계 1.1.2
yy 를 xx 에 대해 미분하면y′y'입니다.
y′y'
단계 1.1.3
방정식의 우변을 미분합니다.
단계 1.1.3.1
cc 은 xx 에 대해 일정하므로 xx 에 대한 ce2xce2x 의 미분은 cddx[e2x]cddx[e2x] 입니다.
cddx[e2x]cddx[e2x]
단계 1.1.3.2
f(x)=exf(x)=ex, g(x)=2xg(x)=2x일 때 ddx[f(g(x))]ddx[f(g(x))]는 f′(g(x))g′(x)f'(g(x))g'(x)이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.1.3.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 uu를 2x2x로 바꿉니다.
c(ddu[eu]ddx[2x])c(ddu[eu]ddx[2x])
단계 1.1.3.2.2
aa=ee일 때 ddu[au]ddu[au]은 auln(a)auln(a)이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
c(euddx[2x])c(euddx[2x])
단계 1.1.3.2.3
uu를 모두 2x2x로 바꿉니다.
c(e2xddx[2x])c(e2xddx[2x])
c(e2xddx[2x])c(e2xddx[2x])
단계 1.1.3.3
미분합니다.
단계 1.1.3.3.1
22 은 xx 에 대해 일정하므로 xx 에 대한 2x2x 의 미분은 2ddx[x]2ddx[x] 입니다.
ce2x(2ddx[x])ce2x(2ddx[x])
단계 1.1.3.3.2
n=1n=1일 때 ddx[xn]ddx[xn]는 nxn-1nxn−1이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
ce2x(2⋅1)ce2x(2⋅1)
단계 1.1.3.3.3
식을 간단히 합니다.
단계 1.1.3.3.3.1
22에 11을 곱합니다.
ce2x⋅2ce2x⋅2
단계 1.1.3.3.3.2
ce2xce2x의 왼쪽으로 22 이동하기
2⋅(ce2x)2⋅(ce2x)
2⋅(ce2x)2⋅(ce2x)
2⋅(ce2x)2⋅(ce2x)
단계 1.1.3.4
간단히 합니다.
단계 1.1.3.4.1
2ce2x2ce2x 인수를 다시 정렬합니다.
2e2xc2e2xc
단계 1.1.3.4.2
2e2xc2e2xc에서 인수를 다시 정렬합니다.
2ce2x2ce2x
2ce2x2ce2x
2ce2x2ce2x
단계 1.1.4
좌변이 우변과 같도록 방정식을 고칩니다.
y′=2ce2xy'=2ce2x
y′=2ce2xy'=2ce2x
단계 1.2
주어진 미분 방정식에 대입합니다.
2ce2x=2(ce2x)2ce2x=2(ce2x)
단계 1.3
괄호를 제거합니다.
2ce2x=2ce2x2ce2x=2ce2x
단계 1.4
주어진 해는 주어진 미분 방정식을 만족합니다.
y=ce2xy=ce2x이 y′=2yy'=2y의 해입니다.
y=ce2xy=ce2x이 y′=2yy'=2y의 해입니다.
단계 2
초기 조건에 대입합니다.
3=ce2⋅03=ce2⋅0
단계 3
단계 3.1
ce2⋅0=3ce2⋅0=3 로 방정식을 다시 씁니다.
ce2⋅0=3ce2⋅0=3
단계 3.2
ce2⋅0ce2⋅0을 간단히 합니다.
단계 3.2.1
22에 00을 곱합니다.
ce0=3ce0=3
단계 3.2.2
모든 수의 00승은 11입니다.
c⋅1=3c⋅1=3
단계 3.2.3
cc에 11을 곱합니다.
c=3c=3
c=3c=3
c=3c=3