Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Разложим дробь и умножим на общий знаменатель.
Этап 1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.2
Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку у множителя 2-й порядок, в числителе должно быть членов. Количество необходимых членов в числителе всегда равно порядку множителя в знаменателе.
Этап 1.1.3
Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку множитель в знаменателе линейный, поместим одну переменную на его место .
Этап 1.1.4
Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку множитель в знаменателе линейный, поместим одну переменную на его место .
Этап 1.1.5
Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку множитель в знаменателе линейный, поместим одну переменную на его место .
Этап 1.1.6
Умножим каждую дробь в уравнении на знаменатель исходного выражения. В этом случае знаменатель равен .
Этап 1.1.7
Сократим общий множитель .
Этап 1.1.7.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.7.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.8
Сократим общий множитель .
Этап 1.1.8.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.8.2
Разделим на .
Этап 1.1.9
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.10
Умножим на .
Этап 1.1.11
Упростим каждый член.
Этап 1.1.11.1
Сократим общий множитель .
Этап 1.1.11.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.11.1.2
Разделим на .
Этап 1.1.11.2
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 1.1.11.3
Упростим каждый член.
Этап 1.1.11.3.1
Умножим на .
Этап 1.1.11.3.2
Возведем в степень .
Этап 1.1.11.3.3
Умножим на .
Этап 1.1.11.3.4
Возведем в степень .
Этап 1.1.11.4
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 1.1.11.5
Упростим каждый член.
Этап 1.1.11.5.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.11.5.1.1
Перенесем .
Этап 1.1.11.5.1.2
Умножим на .
Этап 1.1.11.5.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.11.5.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.11.5.1.3
Добавим и .
Этап 1.1.11.5.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.11.5.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.11.5.3.1
Перенесем .
Этап 1.1.11.5.3.2
Умножим на .
Этап 1.1.11.5.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.11.5.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.11.5.3.3
Добавим и .
Этап 1.1.11.5.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.11.5.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.11.5.5.1
Перенесем .
Этап 1.1.11.5.5.2
Умножим на .
Этап 1.1.11.5.6
Перенесем влево от .
Этап 1.1.11.5.7
Перепишем в виде .
Этап 1.1.11.5.8
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.11.5.9
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.11.5.10
Перенесем влево от .
Этап 1.1.11.5.11
Перепишем в виде .
Этап 1.1.11.6
Сократим общий множитель .
Этап 1.1.11.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.11.6.2
Разделим на .
Этап 1.1.11.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.11.8
Умножим на .
Этап 1.1.11.9
Сократим общий множитель и .
Этап 1.1.11.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.11.9.2
Сократим общие множители.
Этап 1.1.11.9.2.1
Умножим на .
Этап 1.1.11.9.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.11.9.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.11.9.2.4
Разделим на .
Этап 1.1.11.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.11.11
Умножим на .
Этап 1.1.11.12
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.1.11.12.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.11.12.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.11.12.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.11.13
Упростим каждый член.
Этап 1.1.11.13.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.11.13.1.1
Перенесем .
Этап 1.1.11.13.1.2
Умножим на .
Этап 1.1.11.13.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.11.13.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.11.13.1.3
Добавим и .
Этап 1.1.11.13.2
Перенесем влево от .
Этап 1.1.11.13.3
Перепишем в виде .
Этап 1.1.11.13.4
Перенесем влево от .
Этап 1.1.11.13.5
Перепишем в виде .
Этап 1.1.11.14
Сократим общий множитель и .
Этап 1.1.11.14.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.11.14.2
Сократим общие множители.
Этап 1.1.11.14.2.1
Умножим на .
Этап 1.1.11.14.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.11.14.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.11.14.2.4
Разделим на .
Этап 1.1.11.15
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.11.16
Умножим на .
Этап 1.1.11.17
Перепишем в виде .
Этап 1.1.11.18
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.1.11.18.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.11.18.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.11.18.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.11.19
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 1.1.11.19.1
Упростим каждый член.
Этап 1.1.11.19.1.1
Умножим на .
Этап 1.1.11.19.1.2
Перенесем влево от .
Этап 1.1.11.19.1.3
Перепишем в виде .
Этап 1.1.11.19.1.4
Перепишем в виде .
Этап 1.1.11.19.1.5
Умножим на .
Этап 1.1.11.19.2
Вычтем из .
Этап 1.1.11.20
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 1.1.11.21
Упростим каждый член.
Этап 1.1.11.21.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.11.21.1.1
Перенесем .
Этап 1.1.11.21.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.11.21.1.3
Добавим и .
Этап 1.1.11.21.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.11.21.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.11.21.3.1
Перенесем .
Этап 1.1.11.21.3.2
Умножим на .
Этап 1.1.11.21.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.11.21.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.11.21.3.3
Добавим и .
Этап 1.1.11.21.4
Умножим на .
Этап 1.1.11.21.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.11.21.6
Умножим на .
Этап 1.1.11.22
Добавим и .
Этап 1.1.12
Упростим выражение.
Этап 1.1.12.1
Перенесем .
Этап 1.1.12.2
Перенесем .
Этап 1.1.12.3
Перенесем .
Этап 1.1.12.4
Изменим порядок и .
Этап 1.1.12.5
Перенесем .
Этап 1.1.12.6
Перенесем .
Этап 1.1.12.7
Изменим порядок и .
Этап 1.1.12.8
Перенесем .
Этап 1.1.12.9
Перенесем .
Этап 1.1.12.10
Перенесем .
Этап 1.1.12.11
Перенесем .
Этап 1.1.12.12
Перенесем .
Этап 1.1.12.13
Перенесем .
Этап 1.1.12.14
Перенесем .
Этап 1.1.12.15
Перенесем .
Этап 1.1.12.16
Перенесем .
Этап 1.1.12.17
Перенесем .
Этап 1.1.12.18
Перенесем .
Этап 1.1.12.19
Перенесем .
Этап 1.1.12.20
Перенесем .
Этап 1.1.12.21
Перенесем .
Этап 1.1.12.22
Перенесем .
Этап 1.1.12.23
Перенесем .
Этап 1.2
Составим уравнения для переменных элементарной дроби и используем их для создания системы уравнений.
Этап 1.2.1
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты из каждой части уравнения. Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 1.2.2
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты из каждой части уравнения. Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 1.2.3
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты из каждой части уравнения. Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 1.2.4
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты из каждой части уравнения. Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 1.2.5
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты членов, не содержащих . Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 1.2.6
Составим систему уравнений, чтобы найти коэффициенты элементарных дробей.
Этап 1.3
Решим систему уравнений.
Этап 1.3.1
Решим относительно в .
Этап 1.3.1.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.1.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.3.2
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 1.3.2.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.2.2
Упростим правую часть.
Этап 1.3.2.2.1
Упростим .
Этап 1.3.2.2.1.1
Умножим на .
Этап 1.3.2.2.1.2
Вычтем из .
Этап 1.3.2.3
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.2.4
Упростим правую часть.
Этап 1.3.2.4.1
Упростим .
Этап 1.3.2.4.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.2.4.1.1.1
Умножим на .
Этап 1.3.2.4.1.1.2
Перепишем в виде .
Этап 1.3.2.4.1.2
Добавим и .
Этап 1.3.2.5
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.2.6
Упростим правую часть.
Этап 1.3.2.6.1
Упростим .
Этап 1.3.2.6.1.1
Умножим .
Этап 1.3.2.6.1.1.1
Умножим на .
Этап 1.3.2.6.1.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.2.6.1.2
Вычтем из .
Этап 1.3.3
Решим относительно в .
Этап 1.3.3.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.3.2
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Этап 1.3.3.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.3.3.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.3.4
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 1.3.4.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.4.2
Упростим правую часть.
Этап 1.3.4.2.1
Упростим .
Этап 1.3.4.2.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.4.2.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.4.2.1.1.2
Упростим.
Этап 1.3.4.2.1.1.2.1
Умножим на .
Этап 1.3.4.2.1.1.2.2
Умножим на .
Этап 1.3.4.2.1.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 1.3.4.2.1.2.1
Объединим противоположные члены в .
Этап 1.3.4.2.1.2.1.1
Добавим и .
Этап 1.3.4.2.1.2.1.2
Добавим и .
Этап 1.3.4.2.1.2.2
Вычтем из .
Этап 1.3.4.3
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.4.4
Упростим .
Этап 1.3.4.4.1
Упростим левую часть.
Этап 1.3.4.4.1.1
Избавимся от скобок.
Этап 1.3.4.4.2
Упростим правую часть.
Этап 1.3.4.4.2.1
Упростим .
Этап 1.3.4.4.2.1.1
Вычтем из .
Этап 1.3.4.4.2.1.2
Добавим и .
Этап 1.3.4.5
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.4.6
Упростим правую часть.
Этап 1.3.4.6.1
Упростим .
Этап 1.3.4.6.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.4.6.1.1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.3.4.6.1.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.4.6.1.1.3
Упростим.
Этап 1.3.4.6.1.1.3.1
Умножим на .
Этап 1.3.4.6.1.1.3.2
Умножим на .
Этап 1.3.4.6.1.1.3.3
Перепишем в виде .
Этап 1.3.4.6.1.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 1.3.4.6.1.2.1
Объединим противоположные члены в .
Этап 1.3.4.6.1.2.1.1
Добавим и .
Этап 1.3.4.6.1.2.1.2
Добавим и .
Этап 1.3.4.6.1.2.2
Добавим и .
Этап 1.3.5
Решим относительно в .
Этап 1.3.5.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.5.2
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Этап 1.3.5.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.3.5.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.3.5.2.3
Добавим и .
Этап 1.3.6
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 1.3.6.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.6.2
Упростим правую часть.
Этап 1.3.6.2.1
Вычтем из .
Этап 1.3.7
Решим относительно в .
Этап 1.3.7.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.7.2
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Этап 1.3.7.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.3.7.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.3.7.3
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 1.3.7.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.3.7.3.2
Упростим левую часть.
Этап 1.3.7.3.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.7.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.7.3.2.1.2
Разделим на .
Этап 1.3.7.3.3
Упростим правую часть.
Этап 1.3.7.3.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.7.3.3.1.1
Разделим на .
Этап 1.3.7.3.3.1.2
Сократим общий множитель и .
Этап 1.3.7.3.3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.7.3.3.1.2.2
Вынесем знак минуса из знаменателя .
Этап 1.3.7.3.3.1.3
Перепишем в виде .
Этап 1.3.8
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 1.3.8.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.8.2
Упростим правую часть.
Этап 1.3.8.2.1
Упростим .
Этап 1.3.8.2.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.8.2.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.8.2.1.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.8.2.1.1.3
Умножим на .
Этап 1.3.8.2.1.2
Добавим и .
Этап 1.3.8.3
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.8.4
Упростим правую часть.
Этап 1.3.8.4.1
Упростим .
Этап 1.3.8.4.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.8.4.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.8.4.1.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.8.4.1.1.3
Умножим на .
Этап 1.3.8.4.1.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 1.3.8.4.1.2.1
Объединим противоположные члены в .
Этап 1.3.8.4.1.2.1.1
Добавим и .
Этап 1.3.8.4.1.2.1.2
Добавим и .
Этап 1.3.8.4.1.2.2
Добавим и .
Этап 1.3.8.5
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.8.6
Упростим правую часть.
Этап 1.3.8.6.1
Упростим .
Этап 1.3.8.6.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.8.6.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.8.6.1.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.8.6.1.1.3
Умножим на .
Этап 1.3.8.6.1.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 1.3.8.6.1.2.1
Вычтем из .
Этап 1.3.8.6.1.2.2
Добавим и .
Этап 1.3.9
Решим относительно в .
Этап 1.3.9.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.9.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 1.3.9.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.3.9.2.2
Упростим левую часть.
Этап 1.3.9.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.9.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.9.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 1.3.9.2.3
Упростим правую часть.
Этап 1.3.9.2.3.1
Разделим на .
Этап 1.3.10
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 1.3.10.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.10.2
Упростим правую часть.
Этап 1.3.10.2.1
Упростим .
Этап 1.3.10.2.1.1
Умножим на .
Этап 1.3.10.2.1.2
Добавим и .
Этап 1.3.10.3
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.10.4
Упростим правую часть.
Этап 1.3.10.4.1
Упростим .
Этап 1.3.10.4.1.1
Умножим на .
Этап 1.3.10.4.1.2
Добавим и .
Этап 1.3.10.5
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.10.6
Упростим правую часть.
Этап 1.3.10.6.1
Вычтем из .
Этап 1.3.10.7
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.10.8
Упростим правую часть.
Этап 1.3.10.8.1
Умножим на .
Этап 1.3.11
Перечислим все решения.
Этап 1.4
Replace each of the partial fraction coefficients in with the values found for , , , , and .
Этап 1.5
Упростим.
Этап 1.5.1
Упростим числитель.
Этап 1.5.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.1.2
Умножим на .
Этап 1.5.1.3
Добавим и .
Этап 1.5.2
Умножим на .
Этап 1.5.3
Разделим на .
Этап 1.5.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.5.5
Удалим ноль из выражения.
Этап 2
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 3
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4
Этап 4.1
Изменим порядок и .
Этап 4.2
Перепишем в виде .
Этап 5
Интеграл по имеет вид .
Этап 6
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 7
Этап 7.1
Пусть . Найдем .
Этап 7.1.1
Дифференцируем .
Этап 7.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 7.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 7.1.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 7.1.5
Добавим и .
Этап 7.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 8
Этап 8.1
Вынесем из знаменателя, возведя в степень.
Этап 8.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 8.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 8.2.2
Умножим на .
Этап 9
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 10
Этап 10.1
Объединим и .
Этап 10.2
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 11
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 12
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 13
Умножим на .
Этап 14
Этап 14.1
Пусть . Найдем .
Этап 14.1.1
Дифференцируем .
Этап 14.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 14.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 14.1.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 14.1.5
Добавим и .
Этап 14.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 15
Этап 15.1
Вынесем из знаменателя, возведя в степень.
Этап 15.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 15.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 15.2.2
Умножим на .
Этап 16
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 17
Этап 17.1
Упростим.
Этап 17.2
Умножим на .
Этап 18
Этап 18.1
Заменим все вхождения на .
Этап 18.2
Заменим все вхождения на .