미적분 예제

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

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

$- \frac{y}{x}$ 에서 $y$ 를 인수분해합니다.

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

단계 1.2

$y$ 와 $- \frac{1}{x}$ 을 다시 정렬합니다.

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

단계 2

적분 인수는 $e^{\int P (x) d x}$ 공식으로 정의됩니다. 여기서는 $P (x) = - \frac{1}{x}$ 입니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.1

적분을 구합니다.

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

단계 2.2

$- \frac{1}{x}$ 를 적분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.2.1

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

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

단계 2.2.2

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

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

단계 2.2.3

간단히 합니다.

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

단계 2.3

적분 상수를 소거합니다.

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

단계 2.4

로그 멱의 법칙을 사용합니다.

$e^{\ln (x^{- 1})}$

단계 2.5

지수와 로그는 역함수 관계입니다.

$x^{- 1}$

단계 2.6

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

$\frac{1}{x}$

단계 3

각 항에 적분 인수 $\frac{1}{x}$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.1

각 항에 $\frac{1}{x}$ 을 곱합니다.

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

단계 3.2

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.2.1

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

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

단계 3.2.2

곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.

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

단계 3.2.3

$\frac{1}{x}$ 와 $y$ 을 묶습니다.

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

단계 3.2.4

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

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.2.4.1

$\frac{y}{x}$ 에 $\frac{1}{x}$ 을 곱합니다.

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

단계 3.2.4.2

$x$ 를 $1$ 승 합니다.

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

단계 3.2.4.3

$x$ 를 $1$ 승 합니다.

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

단계 3.2.4.4

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

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

단계 3.2.4.5

$1$ 를 $1$ 에 더합니다.

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

단계 3.3

조합합니다.

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

단계 3.4

지수를 더하여 $x$ 에 $x^{2}$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.4.1

$x$ 에 $x^{2}$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.4.1.1

$x$ 를 $1$ 승 합니다.

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

단계 3.4.1.2

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

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

단계 3.4.2

$1$ 를 $2$ 에 더합니다.

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

단계 3.5

$1$ 에 $1$ 을 곱합니다.

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

단계 4

곱을 미분한 결과로 좌변을 다시 씁니다.

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

단계 5

각 변의 적분을 구합니다.

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

단계 6

좌변을 적분합니다.

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

단계 7

우변을 적분합니다.

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단계 7.1

지수의 기본 법칙을 적용합니다.

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단계 7.1.1

$x^{3}$ 에 $- 1$ 승을 취하여 분모 밖으로 옮깁니다.

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

단계 7.1.2

${(x^{3})}^{- 1}$ 의 지수를 곱합니다.

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단계 7.1.2.1

멱의 법칙을 적용하여 ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ 과 같이 지수를 곱합니다.

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

단계 7.1.2.2

$3$ 에 $- 1$ 을 곱합니다.

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

단계 7.2

멱의 법칙에 의해 $x^{- 3}$ 를 $x$ 에 대해 적분하면 $- \frac{1}{2} x^{- 2}$ 가 됩니다.

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

단계 7.3

답을 간단히 합니다.

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단계 7.3.1

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

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

단계 7.3.2

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.3.2.1

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

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

단계 7.3.2.2

$x^{2}$ 의 왼쪽으로 $2$ 이동하기

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

단계 8

$y$ 에 대해 풉니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.1

변수를 포함한 모든 항을 방정식의 좌변으로 옮깁니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.1.1

방정식의 양변에 $\frac{1}{2 x^{2}}$ 를 더합니다.

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

단계 8.1.2

방정식의 양변에서 $C$ 를 뺍니다.

$\frac{1}{x} y + \frac{1}{2 x^{2}} - C = 0$

단계 8.1.3

$\frac{1}{x}$ 와 $y$ 을 묶습니다.

$\frac{y}{x} + \frac{1}{2 x^{2}} - C = 0$

단계 8.2

$y$ 를 포함하지 않은 모든 항을 방정식의 우변으로 옮깁니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.2.1

방정식의 양변에서 $\frac{1}{2 x^{2}}$ 를 뺍니다.

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

단계 8.2.2

방정식의 양변에 $C$ 를 더합니다.

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

단계 8.3

양변에 $x$ 을 곱합니다.

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

단계 8.4

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.4.1

좌변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.4.1.1

$x$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.4.1.1.1

공약수로 약분합니다.

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

단계 8.4.1.1.2

수식을 다시 씁니다.

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

단계 8.4.2

우변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.4.2.1

$(- \frac{1}{2 x^{2}} + C) x$ 을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.4.2.1.1

분배 법칙을 적용합니다.

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

단계 8.4.2.1.2

$x$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.4.2.1.2.1

$- \frac{1}{2 x^{2}}$ 의 마이너스 부호를 분자로 이동합니다.

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

단계 8.4.2.1.2.2

$2 x^{2}$ 에서 $x$ 를 인수분해합니다.

$y = \frac{- 1}{x (2 x)} x + C x$

단계 8.4.2.1.2.3

공약수로 약분합니다.

$y = \frac{- 1}{x (2 x)} x + C x$

단계 8.4.2.1.2.4

수식을 다시 씁니다.

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

단계 8.4.2.1.3

식을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.4.2.1.3.1

마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.

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

단계 8.4.2.1.3.2

$- \frac{1}{2 x}$ 와 $C x$ 을 다시 정렬합니다.

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