미적분 예제

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

단계 1

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

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.1

적분을 구합니다.

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

단계 1.2

$- 2 x$ 를 적분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.2.1

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

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

단계 1.2.2

멱의 법칙에 의해 $x$ 를 $x$ 에 대해 적분하면 $\frac{1}{2} x^{2}$ 가 됩니다.

$e^{- 2 (\frac{1}{2} x^{2} + C)}$

단계 1.2.3

답을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.2.3.1

$- 2 (\frac{1}{2} x^{2} + C)$ 을 $- 2 (\frac{1}{2}) x^{2} + C$ 로 바꿔 씁니다.

$e^{- 2 (\frac{1}{2}) x^{2} + C}$

단계 1.2.3.2

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.2.3.2.1

$- 2$ 와 $\frac{1}{2}$ 을 묶습니다.

$e^{\frac{- 2}{2} x^{2} + C}$

단계 1.2.3.2.2

$- 2$ 및 $2$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.2.3.2.2.1

$- 2$ 에서 $2$ 를 인수분해합니다.

$e^{\frac{2 \cdot - 1}{2} x^{2} + C}$

단계 1.2.3.2.2.2

공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.2.3.2.2.2.1

$2$ 에서 $2$ 를 인수분해합니다.

$e^{\frac{2 \cdot - 1}{2 (1)} x^{2} + C}$

단계 1.2.3.2.2.2.2

공약수로 약분합니다.

$e^{\frac{2 \cdot - 1}{2 \cdot 1} x^{2} + C}$

단계 1.2.3.2.2.2.3

수식을 다시 씁니다.

$e^{\frac{- 1}{1} x^{2} + C}$

단계 1.2.3.2.2.2.4

$- 1$ 을 $1$ 로 나눕니다.

$e^{- x^{2} + C}$

단계 1.3

적분 상수를 소거합니다.

$e^{- x^{2}}$

단계 2

각 항에 적분 인수 $e^{- x^{2}}$ 을 곱합니다.

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단계 2.1

각 항에 $e^{- x^{2}}$ 을 곱합니다.

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

단계 2.2

곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.

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

단계 2.3

곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.

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

단계 2.4

$e^{- x^{2}} \frac{d y}{d x} - 2 e^{- x^{2}} (x y) = 3 e^{- x^{2}} x$ 에서 인수를 다시 정렬합니다.

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

단계 3

곱을 미분한 결과로 좌변을 다시 씁니다.

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

단계 4

각 변의 적분을 구합니다.

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

단계 5

좌변을 적분합니다.

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

단계 6

우변을 적분합니다.

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단계 6.1

$3$ 은 $x$ 에 대해 상수이므로, $3$ 를 적분 밖으로 빼냅니다.

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

단계 6.2

먼저 $u_{2} = e^{- x^{2}}$ 로 정의합니다. 그러면 $d u_{2} = - 2 x e^{- x^{2}} d x$ 이므로 $- \frac{1}{2} d u_{2} = x e^{- x^{2}} d x$ 가 됩니다. 이 식을 $u_{2}$ 와 $d$ $u_{2}$ 를 이용하여 다시 씁니다.

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단계 6.2.1

$u_{2} = e^{- x^{2}}$ 로 둡니다. $\frac{d u_{2}}{d x}$ 를 구합니다.

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단계 6.2.1.1

$e^{- x^{2}}$ 를 미분합니다.

$\frac{d}{d x} [e^{- x^{2}}]$

단계 6.2.1.2

$f (x) = e^{x}$ , $g (x) = - x^{2}$ 일 때 $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ 는 $f' (g (x)) g' (x)$ 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.2.1.2.1

연쇄법칙을 적용하기 위해 $u_{1}$ 를 $- x^{2}$ 로 바꿉니다.

$\frac{d}{d u_{1}} [e^{u_{1}}] \frac{d}{d x} [- x^{2}]$

단계 6.2.1.2.2

$a$ = $e$ 일 때 $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ 은 $a^{u_{1}} \ln (a)$ 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.

$e^{u_{1}} \frac{d}{d x} [- x^{2}]$

단계 6.2.1.2.3

$u_{1}$ 를 모두 $- x^{2}$ 로 바꿉니다.

$e^{- x^{2}} \frac{d}{d x} [- x^{2}]$

단계 6.2.1.3

미분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.2.1.3.1

$- 1$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $- x^{2}$ 의 미분은 $- \frac{d}{d x} [x^{2}]$ 입니다.

$e^{- x^{2}} (- \frac{d}{d x} [x^{2}])$

단계 6.2.1.3.2

$n = 2$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

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

단계 6.2.1.3.3

$2$ 에 $- 1$ 을 곱합니다.

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

단계 6.2.1.4

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.2.1.4.1

$e^{- x^{2}} (- 2 x)$ 인수를 다시 정렬합니다.

$- 2 e^{- x^{2}} x$

단계 6.2.1.4.2

$- 2 e^{- x^{2}} x$ 에서 인수를 다시 정렬합니다.

$- 2 x e^{- x^{2}}$

단계 6.2.2

$u_{2}$ 와 $d u_{2}$ 를 사용해 문제를 바꿔 씁니다.

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

단계 6.3

마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.

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

단계 6.4

상수 규칙을 적용합니다.

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

단계 6.5

답을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.5.1

간단히 합니다.

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

단계 6.5.2

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.5.2.1

$u_{2}$ 와 $\frac{1}{2}$ 을 묶습니다.

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

단계 6.5.2.2

$- 1$ 에 $3$ 을 곱합니다.

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

단계 6.5.2.3

$- 3$ 와 $\frac{u_{2}}{2}$ 을 묶습니다.

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

단계 6.5.2.4

마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.

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

단계 6.5.3

$u_{2}$ 를 모두 $e^{- x^{2}}$ 로 바꿉니다.

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

단계 6.5.4

항을 다시 정렬합니다.

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

단계 7

$e^{- x^{2}} y = - \frac{3}{2} e^{- x^{2}} + C$ 의 각 항을 $e^{- x^{2}}$ 로 나누고 식을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.1

$e^{- x^{2}} y = - \frac{3}{2} e^{- x^{2}} + C$ 의 각 항을 $e^{- x^{2}}$ 로 나눕니다.

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

단계 7.2

좌변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.2.1

$e^{- x^{2}}$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.2.1.1

공약수로 약분합니다.

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

단계 7.2.1.2

$y$ 을 $1$ 로 나눕니다.

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

단계 7.3

우변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.3.1

$e^{- x^{2}}$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.3.1.1

공약수로 약분합니다.

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

단계 7.3.1.2

$- \frac{3}{2}$ 을 $1$ 로 나눕니다.

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