미적분 예제

$\frac{d y}{d x} - \frac{2 y}{x} = 3 x^{2}$

단계 1

$\frac{d y}{d x} + M (x) y = Q (x)$ 로 미분 방정식을 다시 씁니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.1

$- \frac{2 y}{x}$ 에서 $y$ 를 인수분해합니다.

$\frac{d y}{d x} + y (- \frac{2}{x}) = 3 x^{2}$

단계 1.2

$y$ 와 $- \frac{2}{x}$ 을 다시 정렬합니다.

$\frac{d y}{d x} - \frac{2}{x} y = 3 x^{2}$

단계 2

적분 인수는 $e^{\int P (x) d x}$ 공식으로 정의됩니다. 여기서는 $P (x) = - \frac{2}{x}$ 입니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.1

적분을 구합니다.

$e^{\int - \frac{2}{x} d x}$

단계 2.2

$- \frac{2}{x}$ 를 적분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.2.1

$- 1$ 은 $x$ 에 대해 상수이므로, $- 1$ 를 적분 밖으로 빼냅니다.

$e^{- \int \frac{2}{x} d x}$

단계 2.2.2

$2$ 은 $x$ 에 대해 상수이므로, $2$ 를 적분 밖으로 빼냅니다.

$e^{- (2 \int \frac{1}{x} d x)}$

단계 2.2.3

$2$ 에 $- 1$ 을 곱합니다.

$e^{- 2 \int \frac{1}{x} d x}$

단계 2.2.4

$\frac{1}{x}$ 를 $x$ 에 대해 적분하면 $\ln (| x |)$ 입니다.

$e^{- 2 (\ln (| x |) + C)}$

단계 2.2.5

간단히 합니다.

$e^{- 2 \ln (| x |) + C}$

단계 2.3

적분 상수를 소거합니다.

$e^{- 2 \ln (x)}$

단계 2.4

로그 멱의 법칙을 사용합니다.

$e^{\ln (x^{- 2})}$

단계 2.5

지수와 로그는 역함수 관계입니다.

$x^{- 2}$

단계 2.6

음의 지수 법칙 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ 을 활용하여 식을 다시 씁니다.

$\frac{1}{x^{2}}$

단계 3

각 항에 적분 인수 $\frac{1}{x^{2}}$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.1

각 항에 $\frac{1}{x^{2}}$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{x^{2}} \frac{d y}{d x} + \frac{1}{x^{2}} (- \frac{2}{x} y) = \frac{1}{x^{2}} (3 x^{2})$

단계 3.2

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.2.1

$\frac{1}{x^{2}}$ 와 $\frac{d y}{d x}$ 을 묶습니다.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{2}} + \frac{1}{x^{2}} (- \frac{2}{x} y) = \frac{1}{x^{2}} (3 x^{2})$

단계 3.2.2

곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{2}} - \frac{1}{x^{2}} (\frac{2}{x} y) = \frac{1}{x^{2}} (3 x^{2})$

단계 3.2.3

$\frac{2}{x}$ 와 $y$ 을 묶습니다.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{2}} - \frac{1}{x^{2}} \cdot \frac{2 y}{x} = \frac{1}{x^{2}} (3 x^{2})$

단계 3.2.4

$- \frac{1}{x^{2}} \cdot \frac{2 y}{x}$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.2.4.1

$\frac{2 y}{x}$ 에 $\frac{1}{x^{2}}$ 을 곱합니다.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{2}} - \frac{2 y}{x \cdot x^{2}} = \frac{1}{x^{2}} (3 x^{2})$

단계 3.2.4.2

지수를 더하여 $x$ 에 $x^{2}$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.2.4.2.1

$x$ 에 $x^{2}$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.2.4.2.1.1

$x$ 를 $1$ 승 합니다.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{2}} - \frac{2 y}{x^{1} x^{2}} = \frac{1}{x^{2}} (3 x^{2})$

단계 3.2.4.2.1.2

지수 법칙 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 을 이용하여 지수를 합칩니다.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{2}} - \frac{2 y}{x^{1 + 2}} = \frac{1}{x^{2}} (3 x^{2})$

단계 3.2.4.2.2

$1$ 를 $2$ 에 더합니다.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{2}} - \frac{2 y}{x^{3}} = \frac{1}{x^{2}} (3 x^{2})$

단계 3.3

곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{2}} - \frac{2 y}{x^{3}} = 3 \frac{1}{x^{2}} x^{2}$

단계 3.4

$3$ 와 $\frac{1}{x^{2}}$ 을 묶습니다.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{2}} - \frac{2 y}{x^{3}} = \frac{3}{x^{2}} x^{2}$

단계 3.5

$x^{2}$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.5.1

공약수로 약분합니다.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{2}} - \frac{2 y}{x^{3}} = \frac{3}{x^{2}} x^{2}$

단계 3.5.2

수식을 다시 씁니다.

$\frac{\frac{d y}{d x}}{x^{2}} - \frac{2 y}{x^{3}} = 3$

단계 4

곱을 미분한 결과로 좌변을 다시 씁니다.

$\frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{2}} y] = 3$

단계 5

각 변의 적분을 구합니다.

$\int \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{2}} y] d x = \int 3 d x$

단계 6

좌변을 적분합니다.

$\frac{1}{x^{2}} y = \int 3 d x$

단계 7

상수 규칙을 적용합니다.

$\frac{1}{x^{2}} y = 3 x + C$

단계 8

$y$ 에 대해 풉니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.1

$\frac{1}{x^{2}}$ 와 $y$ 을 묶습니다.

$\frac{y}{x^{2}} = 3 x + C$

단계 8.2

양변에 $x^{2}$ 을 곱합니다.

$\frac{y}{x^{2}} x^{2} = (3 x + C) x^{2}$

단계 8.3

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.3.1

좌변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.3.1.1

$x^{2}$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.3.1.1.1

공약수로 약분합니다.

$\frac{y}{x^{2}} x^{2} = (3 x + C) x^{2}$

단계 8.3.1.1.2

수식을 다시 씁니다.

$y = (3 x + C) x^{2}$

단계 8.3.2

우변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.3.2.1

$(3 x + C) x^{2}$ 을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.3.2.1.1

분배 법칙을 적용합니다.

$y = 3 x \cdot x^{2} + C x^{2}$

단계 8.3.2.1.2

지수를 더하여 $x$ 에 $x^{2}$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.3.2.1.2.1

$x^{2}$ 를 옮깁니다.

$y = 3 (x^{2} x) + C x^{2}$

단계 8.3.2.1.2.2

$x^{2}$ 에 $x$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.3.2.1.2.2.1

$x$ 를 $1$ 승 합니다.

$y = 3 (x^{2} x^{1}) + C x^{2}$

단계 8.3.2.1.2.2.2

지수 법칙 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 을 이용하여 지수를 합칩니다.

$y = 3 x^{2 + 1} + C x^{2}$

단계 8.3.2.1.2.3

$2$ 를 $1$ 에 더합니다.

$y = 3 x^{3} + C x^{2}$

단계 8.3.2.1.3

$3 x^{3}$ 와 $C x^{2}$ 을 다시 정렬합니다.

$y = C x^{2} + 3 x^{3}$