미적분 예제

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

단계 1

미분합니다.

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단계 1.1

합의 법칙에 의해 $x^{2} + \frac{1}{x} + x y + \frac{1}{y} + y^{2}$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x}] + \frac{d}{d x} [x y] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{y}] + \frac{d}{d x} [y^{2}]$ 가 됩니다.

$\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x}] + \frac{d}{d x} [x y] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{y}] + \frac{d}{d x} [y^{2}]$

단계 1.2

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

$2 x + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x}] + \frac{d}{d x} [x y] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{y}] + \frac{d}{d x} [y^{2}]$

단계 2

$\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]$ 의 값을 구합니다.

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단계 2.1

$\frac{1}{x}$ 을 $x^{- 1}$ 로 바꿔 씁니다.

$2 x + \frac{d}{d x} [x^{- 1}] + \frac{d}{d x} [x y] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{y}] + \frac{d}{d x} [y^{2}]$

단계 2.2

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

$2 x - x^{- 2} + \frac{d}{d x} [x y] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{y}] + \frac{d}{d x} [y^{2}]$

단계 3

$\frac{d}{d x} [x y]$ 의 값을 구합니다.

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단계 3.1

$y$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $x y$ 의 미분은 $y \frac{d}{d x} [x]$ 입니다.

$2 x - x^{- 2} + y \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{y}] + \frac{d}{d x} [y^{2}]$

단계 3.2

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

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

단계 3.3

$y$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$2 x - x^{- 2} + y + \frac{d}{d x} [\frac{1}{y}] + \frac{d}{d x} [y^{2}]$

단계 4

상수의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.

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단계 4.1

$\frac{1}{y}$ 이 $x$ 에 대해 일정하므로, $\frac{1}{y}$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{1}{y}$ 입니다.

$2 x - x^{- 2} + y + 0 + \frac{d}{d x} [y^{2}]$

단계 4.2

$y^{2}$ 이 $x$ 에 대해 일정하므로, $y^{2}$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $y^{2}$ 입니다.

$2 x - x^{- 2} + y + 0 + 0$

단계 5

간단히 합니다.

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단계 5.1

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

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

단계 5.2

항을 묶습니다.

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단계 5.2.1

$2 x - \frac{1}{x^{2}} + y$ 를 $0$ 에 더합니다.

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

단계 5.2.2

$2 x - \frac{1}{x^{2}} + y$ 를 $0$ 에 더합니다.

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

단계 5.3

항을 다시 정렬합니다.

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