Математический анализ Примеры

Вычислим интеграл интеграл (2x-1)/( квадратный корень из 5-3x^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
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.1.10.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.1.1.10.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.13.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.13.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.2.14
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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».
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.3.1
Объединим и .
Этап 10.3.2
Объединим и .
Этап 10.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.