미적분 예제

$y (4 + e^{x}) d y - e^{x} d x = 0$

단계 1

방정식의 양변에 $e^{x} d x$ 를 더합니다.

$y (4 + e^{x}) d y = e^{x} d x$

단계 2

양변에 $\frac{1}{4 + e^{x}}$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{4 + e^{x}} (y (4 + e^{x})) d y = \frac{1}{4 + e^{x}} e^{x} d x$

단계 3

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.1

$4 + e^{x}$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.1.1

$y (4 + e^{x})$ 에서 $4 + e^{x}$ 를 인수분해합니다.

$\frac{1}{4 + e^{x}} ((4 + e^{x}) y) d y = \frac{1}{4 + e^{x}} e^{x} d x$

단계 3.1.2

공약수로 약분합니다.

$\frac{1}{4 + e^{x}} ((4 + e^{x}) y) d y = \frac{1}{4 + e^{x}} e^{x} d x$

단계 3.1.3

수식을 다시 씁니다.

$y d y = \frac{1}{4 + e^{x}} e^{x} d x$

단계 3.2

$\frac{1}{4 + e^{x}}$ 와 $e^{x}$ 을 묶습니다.

$y d y = \frac{e^{x}}{4 + e^{x}} d x$

단계 4

양변을 적분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.1

각 변의 적분을 구합니다.

$\int y d y = \int \frac{e^{x}}{4 + e^{x}} d x$

단계 4.2

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

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = \int \frac{e^{x}}{4 + e^{x}} d x$

단계 4.3

우변을 적분합니다.

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단계 4.3.1

먼저 $u = 4 + e^{x}$ 로 정의합니다. 그러면 $d u = e^{x} d x$ 이므로 $\frac{1}{e^{x}} d u = d x$ 가 됩니다. 이 식을 $u$ 와 $d$ $u$ 를 이용하여 다시 씁니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.3.1.1

$u = 4 + e^{x}$ 로 둡니다. $\frac{d u}{d x}$ 를 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.3.1.1.1

$4 + e^{x}$ 를 미분합니다.

$\frac{d}{d x} [4 + e^{x}]$

단계 4.3.1.1.2

미분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.3.1.1.2.1

합의 법칙에 의해 $4 + e^{x}$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d x} [4] + \frac{d}{d x} [e^{x}]$ 가 됩니다.

$\frac{d}{d x} [4] + \frac{d}{d x} [e^{x}]$

단계 4.3.1.1.2.2

$4$ 이 $x$ 에 대해 일정하므로, $4$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $4$ 입니다.

$0 + \frac{d}{d x} [e^{x}]$

단계 4.3.1.1.3

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

$0 + e^{x}$

단계 4.3.1.1.4

$0$ 를 $e^{x}$ 에 더합니다.

$e^{x}$

단계 4.3.1.2

$u$ 와 $d u$ 를 사용해 문제를 바꿔 씁니다.

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = \int \frac{1}{u} d u$

단계 4.3.2

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

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = \ln (| u |) + C_{2}$

단계 4.3.3

$u$ 를 모두 $4 + e^{x}$ 로 바꿉니다.

$\frac{1}{2} y^{2} + C_{1} = \ln (| 4 + e^{x} |) + C_{2}$

단계 4.4

우변에 적분 상수를 $C$ 로 묶습니다.

$\frac{1}{2} y^{2} = \ln (| 4 + e^{x} |) + C$

단계 5

$y$ 에 대해 풉니다.

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단계 5.1

방정식의 양변에 $2$ 을 곱합니다.

$2 (\frac{1}{2} y^{2}) = 2 (\ln (| 4 + e^{x} |) + C)$

단계 5.2

방정식의 양변을 간단히 정리합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 5.2.1

좌변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 5.2.1.1

$2 (\frac{1}{2} y^{2})$ 을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 5.2.1.1.1

$\frac{1}{2}$ 와 $y^{2}$ 을 묶습니다.

$2 \frac{y^{2}}{2} = 2 (\ln (| 4 + e^{x} |) + C)$

단계 5.2.1.1.2

$2$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 5.2.1.1.2.1

공약수로 약분합니다.

$2 \frac{y^{2}}{2} = 2 (\ln (| 4 + e^{x} |) + C)$

단계 5.2.1.1.2.2

수식을 다시 씁니다.

$y^{2} = 2 (\ln (| 4 + e^{x} |) + C)$

단계 5.2.2

우변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 5.2.2.1

분배 법칙을 적용합니다.

$y^{2} = 2 \ln (| 4 + e^{x} |) + 2 C$

단계 5.3

$2$ 를 로그 안으로 옮겨 $2 \ln (| 4 + e^{x} |)$ 을 간단히 합니다.

$y^{2} = \ln ({| 4 + e^{x} |}^{2}) + 2 C$

단계 5.4

좌변의 지수를 소거하기 위하여 방정식의 양변에 지정된 제곱근을 취합니다.

$y = \pm \sqrt{\ln ({| 4 + e^{x} |}^{2}) + 2 C}$

단계 5.5

짝수 거듭제곱을 갖는 멱법은 항상 양수이기 때문에 ${| 4 + e^{x} |}^{2}$ 에서 절댓값을 제거합니다.

$y = \pm \sqrt{\ln ({(4 + e^{x})}^{2}) + 2 C}$

단계 5.6

해의 양수와 음수 부분 모두 최종 해가 됩니다.

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단계 5.6.1

먼저, $\pm$ 의 양의 값을 이용하여 첫 번째 해를 구합니다.

$y = \sqrt{\ln ({(4 + e^{x})}^{2}) + 2 C}$

단계 5.6.2

그 다음 $\pm$ 의 마이너스 값을 사용하여 두 번째 해를 구합니다.

$y = - \sqrt{\ln ({(4 + e^{x})}^{2}) + 2 C}$

단계 5.6.3

해의 양수와 음수 부분 모두 최종 해가 됩니다.

$y = \sqrt{\ln ({(4 + e^{x})}^{2}) + 2 C}$

$y = - \sqrt{\ln ({(4 + e^{x})}^{2}) + 2 C}$

$y = \sqrt{\ln ({(4 + e^{x})}^{2}) + 2 C}$

$y = - \sqrt{\ln ({(4 + e^{x})}^{2}) + 2 C}$

$y = \sqrt{\ln ({(4 + e^{x})}^{2}) + 2 C}$

$y = - \sqrt{\ln ({(4 + e^{x})}^{2}) + 2 C}$

단계 6

적분 상수를 간단히 합니다.

$y = \sqrt{\ln ({(4 + e^{x})}^{2}) + C}$

$y = - \sqrt{\ln ({(4 + e^{x})}^{2}) + C}$