Математический анализ Примеры

Вычислим интеграл интеграл квадратного корня из 539+49x^2 по x
Этап 1
Пусть , где . Тогда . Заметим, что поскольку , выражение положительно.
Этап 2
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 2.1.1.2
Возведем в степень .
Этап 2.1.1.3
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.1.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 2.1.1.3.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.1.1.3.3
Объединим и .
Этап 2.1.1.3.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.1.3.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.1.3.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.1.3.5
Найдем экспоненту.
Этап 2.1.1.4
Умножим на .
Этап 2.1.1.5
Применим правило умножения к .
Этап 2.1.1.6
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.1.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 2.1.1.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.1.1.6.3
Объединим и .
Этап 2.1.1.6.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.1.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.1.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.1.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 2.1.1.7
Умножим на .
Этап 2.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.1.5
Переставляем члены.
Этап 2.1.6
Применим формулу Пифагора.
Этап 2.1.7
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.1.7.2
Перепишем в виде .
Этап 2.1.7.3
Перенесем .
Этап 2.1.7.4
Перепишем в виде .
Этап 2.1.8
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.2.3
Добавим и .
Этап 2.2.4
Возведем в степень .
Этап 2.2.5
Возведем в степень .
Этап 2.2.6
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.2.7
Добавим и .
Этап 2.2.8
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.8.1
С помощью запишем в виде .
Этап 2.2.8.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.2.8.3
Объединим и .
Этап 2.2.8.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.8.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.8.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.2.8.5
Найдем экспоненту.
Этап 2.2.9
Умножим на .
Этап 3
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4
Вынесем множитель из .
Этап 5
Проинтегрируем по частям, используя формулу , где и .
Этап 6
Возведем в степень .
Этап 7
Возведем в степень .
Этап 8
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 9
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1
Добавим и .
Этап 9.2
Изменим порядок и .
Этап 10
Используя формулы Пифагора, запишем в виде .
Этап 11
Упростим путем перемножения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.1
Перепишем степенное выражение в виде произведения.
Этап 11.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 11.3
Изменим порядок и .
Этап 12
Возведем в степень .
Этап 13
Возведем в степень .
Этап 14
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 15
Добавим и .
Этап 16
Возведем в степень .
Этап 17
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 18
Добавим и .
Этап 19
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 20
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 21
Интеграл по имеет вид .
Этап 22
Упростим путем перемножения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 22.2
Умножим на .
Этап 23
Найдя решение для , получим = .
Этап 24
Умножим на .
Этап 25
Упростим.
Этап 26
Объединим и .
Этап 27
Заменим все вхождения на .
Этап 28
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.1
Построим на плоскости треугольник с вершинами в точках , и начале координат. Тогда  — это угол между положительной частью оси абсцисс и лучом с вершиной в начале координат, проходящим через точку . Следовательно, равно .
Этап 28.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 28.1.3
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 28.1.3.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 28.1.3.3
Объединим и .
Этап 28.1.3.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.3.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 28.1.3.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 28.1.3.5
Найдем экспоненту.
Этап 28.1.4
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 28.1.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 28.1.6
Перепишем в виде .
Этап 28.1.7
Тангенс и арктангенс — обратные функции.
Этап 28.1.8
Объединим.
Этап 28.1.9
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.9.1
Возведем в степень .
Этап 28.1.9.2
Возведем в степень .
Этап 28.1.9.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 28.1.9.4
Добавим и .
Этап 28.1.10
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.10.1
С помощью запишем в виде .
Этап 28.1.10.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 28.1.10.3
Объединим и .
Этап 28.1.10.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.10.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 28.1.10.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 28.1.10.5
Найдем экспоненту.
Этап 28.1.11
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.1
Построим на плоскости треугольник с вершинами в точках , и начале координат. Тогда  — это угол между положительной частью оси абсцисс и лучом с вершиной в начале координат, проходящим через точку . Следовательно, равно .
Этап 28.1.11.2
Умножим на .
Этап 28.1.11.3
Объединим и упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.3.1
Умножим на .
Этап 28.1.11.3.2
Возведем в степень .
Этап 28.1.11.3.3
Возведем в степень .
Этап 28.1.11.3.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 28.1.11.3.5
Добавим и .
Этап 28.1.11.3.6
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.3.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 28.1.11.3.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 28.1.11.3.6.3
Объединим и .
Этап 28.1.11.3.6.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.3.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 28.1.11.3.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 28.1.11.3.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 28.1.11.4
Применим правило степени для распределения показателей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.4.1
Применим правило умножения к .
Этап 28.1.11.4.2
Применим правило умножения к .
Этап 28.1.11.5
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 28.1.11.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 28.1.11.5.3
Объединим и .
Этап 28.1.11.5.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 28.1.11.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 28.1.11.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 28.1.11.6
Возведем в степень .
Этап 28.1.11.7
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 28.1.11.7.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 28.1.11.7.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 28.1.11.7.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 28.1.11.8
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 28.1.11.9
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 28.1.11.10
Перепишем в виде .
Этап 28.1.11.11
Умножим на .
Этап 28.1.11.12
Объединим и упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.12.1
Умножим на .
Этап 28.1.11.12.2
Возведем в степень .
Этап 28.1.11.12.3
Возведем в степень .
Этап 28.1.11.12.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 28.1.11.12.5
Добавим и .
Этап 28.1.11.12.6
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.12.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 28.1.11.12.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 28.1.11.12.6.3
Объединим и .
Этап 28.1.11.12.6.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.12.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 28.1.11.12.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 28.1.11.12.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 28.1.11.13
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 28.1.11.14
Тангенс и арктангенс — обратные функции.
Этап 28.1.11.15
Умножим на .
Этап 28.1.11.16
Объединим и упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.16.1
Умножим на .
Этап 28.1.11.16.2
Возведем в степень .
Этап 28.1.11.16.3
Возведем в степень .
Этап 28.1.11.16.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 28.1.11.16.5
Добавим и .
Этап 28.1.11.16.6
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.16.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 28.1.11.16.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 28.1.11.16.6.3
Объединим и .
Этап 28.1.11.16.6.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.1.11.16.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 28.1.11.16.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 28.1.11.16.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 28.1.12
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 28.1.13
Изменим порядок множителей в .
Этап 28.1.14
Вынесем неотрицательные члены из-под знака модуля.
Этап 28.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 28.3
Объединим и .
Этап 28.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 28.5
Перенесем влево от .
Этап 28.6
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 28.6.2
Сократим общий множитель.
Этап 28.6.3
Перепишем это выражение.
Этап 28.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 28.8
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.8.1
Объединим и .
Этап 28.8.2
Объединим и .
Этап 28.9
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.9.1
Объединим и .
Этап 28.9.2
Умножим на .
Этап 28.9.3
Объединим и .
Этап 28.10
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 28.11
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 28.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 28.11.2
Вынесем множитель из .
Этап 28.11.3
Вынесем множитель из .
Этап 29
Изменим порядок членов.