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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Laissez , où . Puis . Depuis , est positif.
Étape 2
Étape 2.1
Simplifiez .
Étape 2.1.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.1.1.1
Réécrivez comme .
Étape 2.1.1.1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 2.1.1.1.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.1.1.1.3
Associez et .
Étape 2.1.1.1.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.1.1.1.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.1.1.1.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.1.1.1.5
Évaluez l’exposant.
Étape 2.1.1.2
Multipliez par .
Étape 2.1.1.3
Associez et simplifiez le dénominateur.
Étape 2.1.1.3.1
Multipliez par .
Étape 2.1.1.3.2
Élevez à la puissance .
Étape 2.1.1.3.3
Élevez à la puissance .
Étape 2.1.1.3.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.1.1.3.5
Additionnez et .
Étape 2.1.1.3.6
Réécrivez comme .
Étape 2.1.1.3.6.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 2.1.1.3.6.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.1.1.3.6.3
Associez et .
Étape 2.1.1.3.6.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.1.1.3.6.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.1.1.3.6.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.1.1.3.6.5
Évaluez l’exposant.
Étape 2.1.1.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.1.1.4.1
Associez en utilisant la règle de produit pour les radicaux.
Étape 2.1.1.4.2
Multipliez par .
Étape 2.1.1.5
Associez et .
Étape 2.1.1.6
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Étape 2.1.1.6.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 2.1.1.6.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 2.1.1.7
Réécrivez comme .
Étape 2.1.1.7.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 2.1.1.7.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.1.1.7.3
Associez et .
Étape 2.1.1.7.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.1.1.7.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.1.1.7.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.1.1.7.5
Évaluez l’exposant.
Étape 2.1.1.8
Élevez à la puissance .
Étape 2.1.1.9
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.1.1.9.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.1.9.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.1.9.3
Annulez le facteur commun.
Étape 2.1.1.9.4
Réécrivez l’expression.
Étape 2.1.1.10
Annulez le facteur commun à et .
Étape 2.1.1.10.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.1.10.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 2.1.1.10.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.1.10.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.1.1.10.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.1.1.10.2.4
Divisez par .
Étape 2.1.1.11
Multipliez par .
Étape 2.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.4
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.5
Appliquez l’identité pythagoricienne.
Étape 2.1.6
Remettez dans l’ordre et .
Étape 2.1.7
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 2.2
Simplifiez
Étape 2.2.1
Associez et .
Étape 2.2.2
Associez et .
Étape 2.2.3
Multipliez par .
Étape 2.2.4
Associez.
Étape 2.2.5
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.2.6
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.2.6.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.2.6.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.2.7
Déplacez à gauche de .
Étape 2.2.8
Réécrivez comme .
Étape 2.2.9
Associez en utilisant la règle de produit pour les radicaux.
Étape 2.2.10
Multipliez par .
Étape 2.2.11
Multipliez par .
Étape 2.2.12
Déplacez à gauche de .
Étape 2.2.13
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.2.13.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.2.13.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.2.14
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.2.14.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.2.14.2
Réécrivez l’expression.
Étape 3
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 4
Séparez l’intégrale unique en plusieurs intégrales.
Étape 5
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 6
L’intégrale de par rapport à est .
Étape 7
Appliquez la règle de la constante.
Étape 8
Simplifiez
Étape 9
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 10
Étape 10.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.1.1
Tracez un triangle dans le plan avec des sommets , , et l’origine. Alors est l’angle entre l’abscisse positif et le rayon qui commence à l’origine et passe par . Ainsi, est .
Étape 10.1.2
Réécrivez comme .
Étape 10.1.3
Les deux termes étant des carrés parfaits, factorisez à l’aide de la formule de la différence des carrés, où et .
Étape 10.1.4
Écrivez comme une fraction avec un dénominateur commun.
Étape 10.1.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 10.1.6
Écrivez comme une fraction avec un dénominateur commun.
Étape 10.1.7
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 10.1.8
Multipliez par .
Étape 10.1.9
Simplifiez le dénominateur.
Étape 10.1.9.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.1.9.2
Élevez à la puissance .
Étape 10.1.9.3
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 10.1.9.4
Additionnez et .
Étape 10.1.10
Réécrivez comme .
Étape 10.1.10.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 10.1.10.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 10.1.10.3
Associez et .
Étape 10.1.10.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.1.10.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 10.1.10.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 10.1.10.5
Évaluez l’exposant.
Étape 10.1.11
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 10.1.11.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 10.1.11.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 10.1.11.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 10.1.12
Associez les termes opposés dans .
Étape 10.1.12.1
Réorganisez les facteurs dans les termes et .
Étape 10.1.12.2
Additionnez et .
Étape 10.1.12.3
Additionnez et .
Étape 10.1.13
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.1.13.1
Associez en utilisant la règle de produit pour les radicaux.
Étape 10.1.13.2
Multipliez par .
Étape 10.1.13.3
Réécrivez comme .
Étape 10.1.13.4
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 10.1.13.5
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 10.1.13.6
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 10.1.13.6.1
Déplacez .
Étape 10.1.13.6.2
Multipliez par .
Étape 10.1.13.7
Déplacez à gauche de .
Étape 10.1.13.8
Réécrivez comme .
Étape 10.1.13.9
Multipliez .
Étape 10.1.13.9.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.1.13.9.2
Élevez à la puissance .
Étape 10.1.13.9.3
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 10.1.13.9.4
Additionnez et .
Étape 10.1.13.10
Réécrivez comme .
Étape 10.1.13.10.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 10.1.13.10.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 10.1.13.10.3
Associez et .
Étape 10.1.13.10.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.1.13.10.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 10.1.13.10.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 10.1.13.10.5
Évaluez l’exposant.
Étape 10.1.13.11
Multipliez par .
Étape 10.1.14
Réécrivez comme .
Étape 10.1.15
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.1.15.1
Factorisez à partir de .
Étape 10.1.15.2
Annulez le facteur commun.
Étape 10.1.15.3
Réécrivez l’expression.
Étape 10.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 10.3
Multipliez .
Étape 10.3.1
Associez et .
Étape 10.3.2
Associez et .
Étape 10.4
Multipliez .
Étape 10.4.1
Associez et .
Étape 10.4.2
Associez et .
Étape 10.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 10.6
Factorisez à partir de .
Étape 10.6.1
Remettez dans l’ordre et .
Étape 10.6.2
Factorisez à partir de .
Étape 10.6.3
Factorisez à partir de .
Étape 10.6.4
Factorisez à partir de .
Étape 10.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 11
Remettez les termes dans l’ordre.