与えられた微分方程式 $\frac{dy}{dx} - 2xy^2 = 2x$ の一般解として、選択肢の中から正しいものを選び出す問題です。

解析学微分方程式変数分離積分一般解
2025/5/9

1. 問題の内容

与えられた微分方程式 dydx2xy2=2x\frac{dy}{dx} - 2xy^2 = 2x の一般解として、選択肢の中から正しいものを選び出す問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた微分方程式を変形します。
dydx=2x(1+y2)\frac{dy}{dx} = 2x(1 + y^2)
次に、変数分離を行います。
dy1+y2=2xdx\frac{dy}{1 + y^2} = 2x dx
両辺を積分します。
dy1+y2=2xdx\int \frac{dy}{1 + y^2} = \int 2x dx
arctan(y)=x2+C\arctan(y) = x^2 + C
したがって、y=tan(x2+C)y = \tan(x^2 + C)となります。

3. 最終的な答え

4

「解析学」の関連問題

定積分 $\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} 2r^3 \sin{\theta} \cos^2{\theta} d\theta$ を計算する。$r$ は定数である。

定積分置換積分三角関数
2025/5/9

$x > 0$ における関数 $f(x) = (2x + \frac{27}{x+1} + 2)(x + \frac{6}{x+1} + 1)$ の最小値と、その最小値を与える $x$ の値を求めよ。

関数の最小値相加相乗平均数式展開置換
2025/5/9

$\lim_{x \to 2} \frac{3}{(x-2)^2}$ を計算します。

極限関数の極限無限大
2025/5/9

関数 $f(x)$ の導関数 $f'(x)$ における $x = -3$ のときの値、すなわち $f'(-3)$ を求める問題です。

導関数微分関数の微分
2025/5/9

$0 \leq x \leq \pi$ の範囲において、2つの曲線 $y = \sin x$ と $y = \sin 2x$ で囲まれた2つの部分の面積の和 $S$ を求めよ。

積分面積三角関数
2025/5/9

この問題は、微分と関数の関係について問うものです。具体的には、以下の3つの問いに答える必要があります。 (1) 微分可能な関数の和と定数倍の微分について、成り立つ性質を答える。 (2) 関数 $f(x...

微分関数の微分積の微分微分の定義
2025/5/9

関数 $f(x)$ が与えられており、以下の問題に答える必要があります。 (1) $f(1)$と$f(\sqrt{3})$の値を求めよ。 (2) $f(-1)$と$f(-\sqrt{3})$の値を求め...

微分逆関数導関数三角関数tan^{-1} x
2025/5/9

(a) $f(x)$ は3次関数で、$f(0) = 2, f(1) = f(2) = f(3) = 0$ を満たす。このとき、$\lim_{x \to \infty} \frac{f(x)}{x^3}...

関数の極限微分積分多項式関数
2025/5/9

画像に記載されている高次導関数の問題を、ライプニッツの定理を用いて解く問題です。今回は、問題(3)の $(x^3 e^{3x})^{(n)}$ を解きます。

高次導関数ライプニッツの定理微分
2025/5/9

画像に記載されている数学の問題は以下の通りです。 5-6. ライプニッツの定理を用いて、次の高次導関数を求めよ。 (1) $(x^2 \ln|x|)^{(3)}$ (2) $(e^x \sin x)^...

高次導関数ライプニッツの定理微分
2025/5/9