미적분 예제

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

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

$2$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.2.3.2.2.1

공약수로 약분합니다.

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

단계 1.2.3.2.2.2

수식을 다시 씁니다.

$e^{1 x^{2} + C}$

단계 1.2.3.2.3

$x^{2}$ 에 $1$ 을 곱합니다.

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

단계 1.3

적분 상수를 소거합니다.

$e^{x^{2}}$

단계 2

각 항에 적분 인수 $e^{x^{2}}$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.1

각 항에 $e^{x^{2}}$ 을 곱합니다.

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

단계 2.2

곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.

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

단계 2.3

곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.

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

단계 2.4

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

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

단계 3

곱을 미분한 결과로 좌변을 다시 씁니다.

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

단계 4

각 변의 적분을 구합니다.

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

단계 5

좌변을 적분합니다.

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

단계 6

우변을 적분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.1

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

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

단계 6.2

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

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.2.1

$u = x^{2}$ 로 둡니다. $\frac{d u}{d x}$ 를 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.2.1.1

$x^{2}$ 를 미분합니다.

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

단계 6.2.1.2

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

$2 x$

단계 6.2.2

$u$ 와 $d u$ 를 사용해 문제를 바꿔 씁니다.

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

단계 6.3

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.3.1

$\frac{1}{2}$ 와 $u$ 을 묶습니다.

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

단계 6.3.2

$\frac{u}{2}$ 와 $e^{u}$ 을 묶습니다.

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

단계 6.4

$\frac{1}{2}$ 은 $u$ 에 대해 상수이므로, $\frac{1}{2}$ 를 적분 밖으로 빼냅니다.

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

단계 6.5

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.5.1

$\frac{1}{2}$ 와 $- 2$ 을 묶습니다.

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

단계 6.5.2

$- 2$ 및 $2$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.5.2.1

$- 2$ 에서 $2$ 를 인수분해합니다.

$e^{x^{2}} y = \frac{2 \cdot - 1}{2} \int u e^{u} d u$

단계 6.5.2.2

공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.5.2.2.1

$2$ 에서 $2$ 를 인수분해합니다.

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

단계 6.5.2.2.2

공약수로 약분합니다.

$e^{x^{2}} y = \frac{2 \cdot - 1}{2 \cdot 1} \int u e^{u} d u$

단계 6.5.2.2.3

수식을 다시 씁니다.

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

단계 6.5.2.2.4

$- 1$ 을 $1$ 로 나눕니다.

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

단계 6.6

$w = u$ 이고 $dv = e^{u}$ 일 때 $\int w d v = w v - \int v d w$ 공식을 이용하여 부분 적분합니다.

$e^{x^{2}} y = - (u e^{u} - \int e^{u} d u)$

단계 6.7

$e^{u}$ 를 $u$ 에 대해 적분하면 $e^{u}$ 입니다.

$e^{x^{2}} y = - (u e^{u} - (e^{u} + C))$

단계 6.8

간단히 합니다.

$e^{x^{2}} y = - (u e^{u} - e^{u}) + C$

단계 6.9

$u$ 를 모두 $x^{2}$ 로 바꿉니다.

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

단계 6.10

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.10.1

분배 법칙을 적용합니다.

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

단계 6.10.2

$- - e^{x^{2}}$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.10.2.1

$- 1$ 에 $- 1$ 을 곱합니다.

$e^{x^{2}} y = - x^{2} e^{x^{2}} + 1 e^{x^{2}} + C$

단계 6.10.2.2

$e^{x^{2}}$ 에 $1$ 을 곱합니다.

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

단계 7

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

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.1

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

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

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.

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

단계 7.2.1.2

$y$ 을 $1$ 로 나눕니다.

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

단계 7.3

우변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.3.1

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.3.1.1

$e^{x^{2}}$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.3.1.1.1

공약수로 약분합니다.

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

단계 7.3.1.1.2

$- x^{2}$ 을 $1$ 로 나눕니다.

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

단계 7.3.1.2

$e^{x^{2}}$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.3.1.2.1

공약수로 약분합니다.

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

단계 7.3.1.2.2

수식을 다시 씁니다.

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