미적분 예제

$x y' - 2 y = 2$

단계 1

미분 방정식을 다시 씁니다.

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

단계 2

변수를 분리합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.1

$\frac{d y}{d x}$ 에 대해 풉니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.1.1

방정식의 양변에 $2 y$ 를 더합니다.

$x \frac{d y}{d x} = 2 + 2 y$

단계 2.1.2

$x \frac{d y}{d x} = 2 + 2 y$ 의 각 항을 $x$ 로 나누고 식을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.1.2.1

$x \frac{d y}{d x} = 2 + 2 y$ 의 각 항을 $x$ 로 나눕니다.

$\frac{x \frac{d y}{d x}}{x} = \frac{2}{x} + \frac{2 y}{x}$

단계 2.1.2.2

좌변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.1.2.2.1

$x$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.1.2.2.1.1

공약수로 약분합니다.

$\frac{x \frac{d y}{d x}}{x} = \frac{2}{x} + \frac{2 y}{x}$

단계 2.1.2.2.1.2

$\frac{d y}{d x}$ 을 $1$ 로 나눕니다.

$\frac{d y}{d x} = \frac{2}{x} + \frac{2 y}{x}$

단계 2.2

인수분해합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.2.1

공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.

$\frac{d y}{d x} = \frac{2 + 2 y}{x}$

단계 2.2.2

$2 + 2 y$ 에서 $2$ 를 인수분해합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.2.2.1

$2$ 에서 $2$ 를 인수분해합니다.

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

단계 2.2.2.2

$2 \cdot 1 + 2 y$ 에서 $2$ 를 인수분해합니다.

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

단계 2.2.2.3

$2$ 에 $1 + y$ 을 곱합니다.

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

단계 2.3

양변에 $\frac{1}{1 + y}$ 을 곱합니다.

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

단계 2.4

$1 + y$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.4.1

$2 (1 + y)$ 에서 $1 + y$ 를 인수분해합니다.

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

단계 2.4.2

공약수로 약분합니다.

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

단계 2.4.3

수식을 다시 씁니다.

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

단계 2.5

식을 다시 씁니다.

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

단계 3

양변을 적분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.1

각 변의 적분을 구합니다.

$\int \frac{1}{1 + y} d y = \int \frac{2}{x} d x$

단계 3.2

좌변을 적분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.2.1

먼저 $u = 1 + y$ 로 정의합니다. 그러면 $d u = d y$ 가 됩니다. 이 식을 $u$ 와 $d$ $u$ 를 이용하여 다시 씁니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.2.1.1

$u = 1 + y$ 로 둡니다. $\frac{d u}{d y}$ 를 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.2.1.1.1

$1 + y$ 를 미분합니다.

$\frac{d}{d y} [1 + y]$

단계 3.2.1.1.2

합의 법칙에 의해 $1 + y$ 를 $y$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d y} [1] + \frac{d}{d y} [y]$ 가 됩니다.

$\frac{d}{d y} [1] + \frac{d}{d y} [y]$

단계 3.2.1.1.3

$1$ 이 $y$ 에 대해 일정하므로, $1$ 를 $y$ 에 대해 미분하면 $1$ 입니다.

$0 + \frac{d}{d y} [y]$

단계 3.2.1.1.4

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

$0 + 1$

단계 3.2.1.1.5

$0$ 를 $1$ 에 더합니다.

$1$

단계 3.2.1.2

$u$ 와 $d u$ 를 사용해 문제를 바꿔 씁니다.

$\int \frac{1}{u} d u = \int \frac{2}{x} d x$

단계 3.2.2

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

$\ln (| u |) + C_{1} = \int \frac{2}{x} d x$

단계 3.2.3

$u$ 를 모두 $1 + y$ 로 바꿉니다.

$\ln (| 1 + y |) + C_{1} = \int \frac{2}{x} d x$

단계 3.3

우변을 적분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 3.3.1

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

$\ln (| 1 + y |) + C_{1} = 2 \int \frac{1}{x} d x$

단계 3.3.2

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

$\ln (| 1 + y |) + C_{1} = 2 (\ln (| x |) + C_{2})$

단계 3.3.3

간단히 합니다.

$\ln (| 1 + y |) + C_{1} = 2 \ln (| x |) + C_{2}$

단계 3.4

우변에 적분 상수를 $C$ 로 묶습니다.

$\ln (| 1 + y |) = 2 \ln (| x |) + C$

단계 4

$y$ 에 대해 풉니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.1

로그를 포함하고 있는 모든 항을 방정식의 좌변으로 옮깁니다.

$\ln (| 1 + y |) - 2 \ln (| x |) = C$

단계 4.2

좌변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.2.1

$\ln (| 1 + y |) - 2 \ln (| x |)$ 을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.2.1.1

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.2.1.1.1

$2$ 를 로그 안으로 옮겨 $- 2 \ln (| x |)$ 을 간단히 합니다.

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

단계 4.2.1.1.2

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

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

단계 4.2.1.2

로그의 나눗셈의 성질 $\log_{b} (x) - \log_{b} (y) = \log_{b} (\frac{x}{y})$ 을 이용합니다.

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

단계 4.3

$y$ 을 구하기 위해 로그의 성질을 이용하여 방정식을 다시 씁니다.

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

단계 4.4

로그의 정의를 이용하여 $\ln (\frac{| 1 + y |}{x^{2}}) = C$ 를 지수 형태로 다시 씁니다. 만약 $x$ 와 $b$ 가 양의 실수와 $b \neq 1$ 이면, $\log_{b} (x) = y$ 는 $b^{y} = x$ 와 같습니다.

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

단계 4.5

$y$ 에 대해 풉니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.5.1

$\frac{| 1 + y |}{x^{2}} = e^{C}$ 로 방정식을 다시 씁니다.

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

단계 4.5.2

양변에 $x^{2}$ 을 곱합니다.

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

단계 4.5.3

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.5.3.1

좌변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.5.3.1.1

$x^{2}$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.5.3.1.1.1

공약수로 약분합니다.

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

단계 4.5.3.1.1.2

수식을 다시 씁니다.

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

단계 4.5.3.2

우변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.5.3.2.1

$e^{C} x^{2}$ 에서 인수를 다시 정렬합니다.

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

단계 4.5.4

$y$ 에 대해 풉니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.5.4.1

절대값의 항을 제거합니다. $| x | = \pm x$ 이므로 방정식 우변에 $\pm$ 이 생깁니다.

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

단계 4.5.4.2

방정식의 양변에서 $1$ 를 뺍니다.

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

단계 5

상수 항을 하나로 묶습니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 5.1

적분 상수를 간단히 합니다.

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

단계 5.2

양 또는 음의 상수를 결합합니다.

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