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미적분 예제
단계 1
로 정의합니다. 식에 나타나는 모든 를 로 바꿉니다.
단계 2
단계 2.1
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.1.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.2
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.3
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.4
을 로 바꿔 씁니다.
단계 3
에 를 대입합니다.
단계 4
도함수를 다시 미분 방정식에 대입합니다.
단계 5
단계 5.1
에 대해 풉니다.
단계 5.1.1
방정식의 양변에 를 더합니다.
단계 5.1.2
양변에 을 곱합니다.
단계 5.1.3
간단히 합니다.
단계 5.1.3.1
좌변을 간단히 합니다.
단계 5.1.3.1.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.1.3.1.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 5.1.3.1.1.2
수식을 다시 씁니다.
단계 5.1.3.2
우변을 간단히 합니다.
단계 5.1.3.2.1
을 간단히 합니다.
단계 5.1.3.2.1.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 5.1.3.2.1.2
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 5.1.3.2.1.2.1
를 옮깁니다.
단계 5.1.3.2.1.2.2
에 을 곱합니다.
단계 5.1.3.2.1.3
를 옮깁니다.
단계 5.1.3.2.1.4
를 옮깁니다.
단계 5.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.2.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.2.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.3
양변에 을 곱합니다.
단계 5.4
간단히 합니다.
단계 5.4.1
곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.
단계 5.4.2
와 을 묶습니다.
단계 5.4.3
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.4.3.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.4.3.2
공약수로 약분합니다.
단계 5.4.3.3
수식을 다시 씁니다.
단계 5.5
식을 다시 씁니다.
단계 6
단계 6.1
각 변의 적분을 구합니다.
단계 6.2
좌변을 적분합니다.
단계 6.2.1
부분 분수 분해를 사용하여 분수를 씁니다.
단계 6.2.1.1
분수를 분해하고 전체 식에 공통분모를 곱합니다.
단계 6.2.1.1.1
분모의 각 인수에 대해 분모에 인수를, 분자에 미지수를 갖는 새로운 분수를 만듭니다. 분모의 인수가 1차이므로 분자에 하나의 변수 를 적습니다.
단계 6.2.1.1.2
방정식의 각 분수에 수식의 분모를 곱합니다. 이 경우 분모는 입니다.
단계 6.2.1.1.3
의 공약수로 약분합니다.
단계 6.2.1.1.3.1
공약수로 약분합니다.
단계 6.2.1.1.3.2
수식을 다시 씁니다.
단계 6.2.1.1.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 6.2.1.1.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 6.2.1.1.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 6.2.1.1.5
각 항을 간단히 합니다.
단계 6.2.1.1.5.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 6.2.1.1.5.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 6.2.1.1.5.1.2
을 로 나눕니다.
단계 6.2.1.1.5.2
분배 법칙을 적용합니다.
단계 6.2.1.1.5.3
에 을 곱합니다.
단계 6.2.1.1.5.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 6.2.1.1.5.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 6.2.1.1.5.4.2
을 로 나눕니다.
단계 6.2.1.1.6
를 옮깁니다.
단계 6.2.1.2
부분분수 변수에 대한 방정식을 세우고 이를 사용하여 연립방정식을 세웁니다.
단계 6.2.1.2.1
방정식의 각 변의 의 계수가 같도록 하여 부분분수 변수에 대한 방정식을 세웁니다. 두 방정식이 동일하려면 방정식의 각 변의 대응하는 계수가 서로 같아야 합니다.
단계 6.2.1.2.2
를 포함하지 않는 항의 계수가 같도록 하여 부분분수 변수에 대한 방정식을 세웁니다. 두 방정식이 동일하려면 방정식의 각 변의 대응하는 계수가 서로 같아야 합니다.
단계 6.2.1.2.3
부분분수의 계수를 구하는 연립방정식을 세웁니다.
단계 6.2.1.3
연립방정식을 풉니다.
단계 6.2.1.3.1
로 방정식을 다시 씁니다.
단계 6.2.1.3.2
각 방정식에서 를 모두 로 바꿉니다.
단계 6.2.1.3.2.1
의 를 모두 로 바꿉니다.
단계 6.2.1.3.2.2
우변을 간단히 합니다.
단계 6.2.1.3.2.2.1
괄호를 제거합니다.
단계 6.2.1.3.3
의 에 대해 풉니다.
단계 6.2.1.3.3.1
로 방정식을 다시 씁니다.
단계 6.2.1.3.3.2
방정식의 양변에서 를 뺍니다.
단계 6.2.1.3.4
연립방정식을 풉니다.
단계 6.2.1.3.5
모든 해를 나열합니다.
단계 6.2.1.4
, 에 대해 구한 값을 의 각 부분 분수 계수에 대입합니다.
단계 6.2.1.5
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 6.2.2
하나의 적분을 여러 개의 적분으로 나눕니다.
단계 6.2.3
를 에 대해 적분하면 입니다.
단계 6.2.4
은 에 대해 상수이므로, 를 적분 밖으로 빼냅니다.
단계 6.2.5
먼저 로 정의합니다. 그러면 가 됩니다. 이 식을 와 를 이용하여 다시 씁니다.
단계 6.2.5.1
로 둡니다. 를 구합니다.
단계 6.2.5.1.1
를 미분합니다.
단계 6.2.5.1.2
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 6.2.5.1.3
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 6.2.5.1.4
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 6.2.5.1.5
를 에 더합니다.
단계 6.2.5.2
와 를 사용해 문제를 바꿔 씁니다.
단계 6.2.6
를 에 대해 적분하면 입니다.
단계 6.2.7
간단히 합니다.
단계 6.3
우변을 적분합니다.
단계 6.3.1
은 에 대해 상수이므로, 를 적분 밖으로 빼냅니다.
단계 6.3.2
멱의 법칙에 의해 를 에 대해 적분하면 가 됩니다.
단계 6.3.3
답을 간단히 합니다.
단계 6.3.3.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 6.3.3.2
간단히 합니다.
단계 6.3.3.2.1
와 을 묶습니다.
단계 6.3.3.2.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 6.3.3.2.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 6.3.3.2.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 6.3.3.2.3
에 을 곱합니다.
단계 6.4
우변에 적분 상수를 로 묶습니다.
단계 7
단계 7.1
로그의 나눗셈의 성질 을 이용합니다.
단계 7.2
을 구하기 위해 로그의 성질을 이용하여 방정식을 다시 씁니다.
단계 7.3
로그의 정의를 이용하여 를 지수 형태로 다시 씁니다. 만약 와 가 양의 실수와 이면, 는 와 같습니다.
단계 7.4
에 대해 풉니다.
단계 7.4.1
로 방정식을 다시 씁니다.
단계 7.4.2
양변에 을 곱합니다.
단계 7.4.3
좌변을 간단히 합니다.
단계 7.4.3.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 7.4.3.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 7.4.3.1.2
수식을 다시 씁니다.
단계 7.4.4
에 대해 풉니다.
단계 7.4.4.1
에서 인수를 다시 정렬합니다.
단계 7.4.4.2
절대값의 항을 제거합니다. 이므로 방정식 우변에 이 생깁니다.
단계 8
단계 8.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 8.2
와 을 다시 정렬합니다.
단계 8.3
양 또는 음의 상수를 결합합니다.
단계 9
를 모두 로 바꿉니다.
단계 10
단계 10.1
지수에서 변수를 제거하기 위하여 방정식의 양변에 자연로그를 취합니다.
단계 10.2
왼편을 확장합니다.
단계 10.2.1
을 로그 밖으로 내보내서 을 전개합니다.
단계 10.2.2
의 자연로그값은 입니다.
단계 10.2.3
에 을 곱합니다.
단계 10.3
왼편을 확장합니다.
단계 10.3.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 10.3.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 10.3.3
을 로그 밖으로 내보내서 을 전개합니다.
단계 10.3.4
의 자연로그값은 입니다.
단계 10.3.5
에 을 곱합니다.
단계 10.4
우변을 간단히 합니다.
단계 10.4.1
로그의 곱의 성질 를 사용합니다.
단계 10.5
를 포함하지 않은 모든 항을 방정식의 우변으로 옮깁니다.
단계 10.5.1
방정식의 양변에서 를 뺍니다.
단계 10.5.2
의 반대 항을 묶습니다.
단계 10.5.2.1
에서 을 뺍니다.
단계 10.5.2.2
를 에 더합니다.