Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Применим форму , чтобы найти значения , и .
Этап 1.2
Рассмотрим параболу в форме с выделенной вершиной.
Этап 1.3
Найдем значение по формуле .
Этап 1.3.1
Подставим значения и в формулу .
Этап 1.3.2
Сократим общий множитель и .
Этап 1.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.2.2
Сократим общие множители.
Этап 1.3.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.2.2.4
Разделим на .
Этап 1.4
Найдем значение по формуле .
Этап 1.4.1
Подставим значения , и в формулу .
Этап 1.4.2
Упростим правую часть.
Этап 1.4.2.1
Упростим каждый член.
Этап 1.4.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 1.4.2.1.2
Умножим на .
Этап 1.4.2.1.3
Разделим на .
Этап 1.4.2.1.4
Умножим на .
Этап 1.4.2.2
Вычтем из .
Этап 1.5
Подставим значения , и в уравнение с заданной вершиной .
Этап 2
Этап 2.1
Пусть . Найдем .
Этап 2.1.1
Дифференцируем .
Этап 2.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.1.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.1.5
Добавим и .
Этап 2.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 3
Пусть , где . Тогда . Заметим, что поскольку , выражение положительно.
Этап 4
Этап 4.1
Упростим .
Этап 4.1.1
Упростим каждый член.
Этап 4.1.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.1.1.2
Возведем в степень .
Этап 4.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.5
Применим формулу Пифагора.
Этап 4.1.6
Перепишем в виде .
Этап 4.1.7
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 4.2
Упростим.
Этап 4.2.1
Умножим на .
Этап 4.2.2
Возведем в степень .
Этап 4.2.3
Возведем в степень .
Этап 4.2.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.2.5
Добавим и .
Этап 5
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 6
Возведем в степень .
Этап 7
Используя формулы Пифагора, запишем в виде .
Этап 8
Этап 8.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 8.2
Упростим каждый член.
Этап 9
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 10
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 11
Интеграл по имеет вид .
Этап 12
Вынесем множитель из .
Этап 13
Проинтегрируем по частям, используя формулу , где и .
Этап 14
Возведем в степень .
Этап 15
Возведем в степень .
Этап 16
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 17
Этап 17.1
Добавим и .
Этап 17.2
Изменим порядок и .
Этап 18
Используя формулы Пифагора, запишем в виде .
Этап 19
Этап 19.1
Перепишем степенное выражение в виде произведения.
Этап 19.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.3
Изменим порядок и .
Этап 20
Возведем в степень .
Этап 21
Возведем в степень .
Этап 22
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 23
Добавим и .
Этап 24
Возведем в степень .
Этап 25
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 26
Добавим и .
Этап 27
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 28
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 29
Интеграл по имеет вид .
Этап 30
Этап 30.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 30.2
Умножим на .
Этап 31
Найдя решение для , получим = .
Этап 32
Умножим на .
Этап 33
Упростим.
Этап 34
Этап 34.1
Умножим на .
Этап 34.2
Добавим и .
Этап 34.3
Объединим и .
Этап 35
Этап 35.1
Заменим все вхождения на .
Этап 35.2
Заменим все вхождения на .
Этап 36
Этап 36.1
Упростим каждый член.
Этап 36.1.1
Секанс и арксеканс — обратные функции.
Этап 36.1.2
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 36.1.3
Перепишем в виде .
Этап 36.1.4
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 36.1.5
Упростим.
Этап 36.1.5.1
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 36.1.5.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 36.1.5.3
Добавим и .
Этап 36.1.5.4
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 36.1.5.5
Объединим и .
Этап 36.1.5.6
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 36.1.5.7
Перепишем в разложенном на множители виде.
Этап 36.1.5.7.1
Умножим на .
Этап 36.1.5.7.2
Вычтем из .
Этап 36.1.5.7.3
Добавим и .
Этап 36.1.6
Умножим на .
Этап 36.1.7
Умножим на .
Этап 36.1.8
Перепишем в виде .
Этап 36.1.8.1
Вынесем полную степень из .
Этап 36.1.8.2
Вынесем полную степень из .
Этап 36.1.8.3
Перегруппируем дробь .
Этап 36.1.9
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 36.1.10
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 36.1.11
Умножим .
Этап 36.1.11.1
Умножим на .
Этап 36.1.11.2
Умножим на .
Этап 36.1.12
Объединим и .
Этап 36.1.13
Упростим каждый член.
Этап 36.1.13.1
Секанс и арксеканс — обратные функции.
Этап 36.1.13.2
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 36.1.13.3
Перепишем в виде .
Этап 36.1.13.4
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 36.1.13.5
Упростим.
Этап 36.1.13.5.1
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 36.1.13.5.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 36.1.13.5.3
Добавим и .
Этап 36.1.13.5.4
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 36.1.13.5.5
Объединим и .
Этап 36.1.13.5.6
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 36.1.13.5.7
Перепишем в разложенном на множители виде.
Этап 36.1.13.5.7.1
Умножим на .
Этап 36.1.13.5.7.2
Вычтем из .
Этап 36.1.13.5.7.3
Добавим и .
Этап 36.1.13.6
Умножим на .
Этап 36.1.13.7
Умножим на .
Этап 36.1.13.8
Перепишем в виде .
Этап 36.1.13.8.1
Вынесем полную степень из .
Этап 36.1.13.8.2
Вынесем полную степень из .
Этап 36.1.13.8.3
Перегруппируем дробь .
Этап 36.1.13.9
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 36.1.13.10
Объединим и .
Этап 36.1.14
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 36.1.15
Изменим порядок множителей в .
Этап 36.1.16
Вынесем неотрицательные члены из-под знака модуля.
Этап 36.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 36.3
Объединим и .
Этап 36.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 36.5
Сократим общий множитель .
Этап 36.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 36.5.2
Перепишем это выражение.
Этап 36.6
Умножим на .
Этап 36.7
Изменим порядок множителей в .
Этап 37
Изменим порядок членов.