Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Пусть , где . Тогда . Заметим, что поскольку , выражение положительно.
Этап 2
Этап 2.1
Упростим .
Этап 2.1.1
Упростим каждый член.
Этап 2.1.1.1
Перепишем в виде .
Этап 2.1.1.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 2.1.1.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.1.1.1.3
Объединим и .
Этап 2.1.1.1.4
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.1.1.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.1.1.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.1.1.5
Найдем экспоненту.
Этап 2.1.1.2
Умножим на .
Этап 2.1.1.3
Объединим и упростим знаменатель.
Этап 2.1.1.3.1
Умножим на .
Этап 2.1.1.3.2
Возведем в степень .
Этап 2.1.1.3.3
Возведем в степень .
Этап 2.1.1.3.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.1.3.5
Добавим и .
Этап 2.1.1.3.6
Перепишем в виде .
Этап 2.1.1.3.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 2.1.1.3.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.1.1.3.6.3
Объединим и .
Этап 2.1.1.3.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.1.3.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.1.3.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.1.3.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 2.1.1.4
Упростим числитель.
Этап 2.1.1.4.1
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 2.1.1.4.2
Умножим на .
Этап 2.1.1.5
Объединим и .
Этап 2.1.1.6
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 2.1.1.6.1
Применим правило умножения к .
Этап 2.1.1.6.2
Применим правило умножения к .
Этап 2.1.1.7
Перепишем в виде .
Этап 2.1.1.7.1
С помощью запишем в виде .
Этап 2.1.1.7.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.1.1.7.3
Объединим и .
Этап 2.1.1.7.4
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.1.7.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.1.7.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.1.7.5
Найдем экспоненту.
Этап 2.1.1.8
Возведем в степень .
Этап 2.1.1.9
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.1.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.1.1.9.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.1.1.9.3
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.1.9.4
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.1.10
Сократим общий множитель и .
Этап 2.1.1.10.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.1.1.10.2
Сократим общие множители.
Этап 2.1.1.10.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.1.1.10.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.1.10.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.1.10.2.4
Разделим на .
Этап 2.1.1.11
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
Применим формулу Пифагора.
Этап 2.1.6
Изменим порядок и .
Этап 2.1.7
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.2
Упростим.
Этап 2.2.1
Объединим и .
Этап 2.2.2
Объединим и .
Этап 2.2.3
Умножим на .
Этап 2.2.4
Объединим.
Этап 2.2.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.2.6
Сократим общий множитель .
Этап 2.2.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.6.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.2.7
Перенесем влево от .
Этап 2.2.8
Перепишем в виде .
Этап 2.2.9
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 2.2.10
Умножим на .
Этап 2.2.11
Умножим на .
Этап 2.2.12
Перенесем влево от .
Этап 2.2.13
Сократим общий множитель .
Этап 2.2.13.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.13.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.2.14
Сократим общий множитель .
Этап 2.2.14.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.14.2
Перепишем это выражение.
Этап 3
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 5
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 6
Интеграл по имеет вид .
Этап 7
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 8
Упростим.
Этап 9
Заменим все вхождения на .
Этап 10
Этап 10.1
Упростим каждый член.
Этап 10.1.1
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 10.1.2
Перепишем в виде .
Этап 10.1.3
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 10.1.4
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 10.1.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 10.1.6
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 10.1.7
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 10.1.8
Умножим на .
Этап 10.1.9
Упростим знаменатель.
Этап 10.1.9.1
Возведем в степень .
Этап 10.1.9.2
Возведем в степень .
Этап 10.1.9.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 10.1.9.4
Добавим и .
Этап 10.1.10
Перепишем в виде .
Этап 10.1.10.1
С помощью запишем в виде .
Этап 10.1.10.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 10.1.10.3
Объединим и .
Этап 10.1.10.4
Сократим общий множитель .
Этап 10.1.10.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 10.1.10.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 10.1.10.5
Найдем экспоненту.
Этап 10.1.11
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 10.1.11.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 10.1.11.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 10.1.11.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 10.1.12
Объединим противоположные члены в .
Этап 10.1.12.1
Изменим порядок множителей в членах и .
Этап 10.1.12.2
Добавим и .
Этап 10.1.12.3
Добавим и .
Этап 10.1.13
Упростим каждый член.
Этап 10.1.13.1
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 10.1.13.2
Умножим на .
Этап 10.1.13.3
Перепишем в виде .
Этап 10.1.13.4
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 10.1.13.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 10.1.13.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 10.1.13.6.1
Перенесем .
Этап 10.1.13.6.2
Умножим на .
Этап 10.1.13.7
Перенесем влево от .
Этап 10.1.13.8
Перепишем в виде .
Этап 10.1.13.9
Умножим .
Этап 10.1.13.9.1
Возведем в степень .
Этап 10.1.13.9.2
Возведем в степень .
Этап 10.1.13.9.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 10.1.13.9.4
Добавим и .
Этап 10.1.13.10
Перепишем в виде .
Этап 10.1.13.10.1
С помощью запишем в виде .
Этап 10.1.13.10.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 10.1.13.10.3
Объединим и .
Этап 10.1.13.10.4
Сократим общий множитель .
Этап 10.1.13.10.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 10.1.13.10.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 10.1.13.10.5
Найдем экспоненту.
Этап 10.1.13.11
Умножим на .
Этап 10.1.14
Перепишем в виде .
Этап 10.1.15
Сократим общий множитель .
Этап 10.1.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 10.1.15.2
Сократим общий множитель.
Этап 10.1.15.3
Перепишем это выражение.
Этап 10.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 10.3
Умножим .
Этап 10.3.1
Объединим и .
Этап 10.3.2
Объединим и .
Этап 10.4
Умножим .
Этап 10.4.1
Объединим и .
Этап 10.4.2
Объединим и .
Этап 10.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 10.6
Вынесем множитель из .
Этап 10.6.1
Изменим порядок и .
Этап 10.6.2
Вынесем множитель из .
Этап 10.6.3
Вынесем множитель из .
Этап 10.6.4
Вынесем множитель из .
Этап 10.7
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 11
Изменим порядок членов.