Математический анализ Примеры

Найти площадь под кривой f(x)=x^2-x-2 , [-5,0]
,
Этап 1
Решим, воспользовавшись подстановкой, чтобы найти пересечение кривых.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Исключим равные части каждого уравнения и объединим.
Этап 1.2
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
Разложим на множители, используя метод группировки.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1.1
Рассмотрим форму . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно , а сумма — . В данном случае произведение чисел равно , а сумма — .
Этап 1.2.1.2
Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.
Этап 1.2.2
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 1.2.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.1
Приравняем к .
Этап 1.2.3.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.2.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.1
Приравняем к .
Этап 1.2.4.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.2.5
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 1.3
Подставим вместо .
Этап 1.4
Решение данной системы — полный набор упорядоченных пар, представляющих собой допустимые решения.
Этап 2
Площадь области между кривыми определяется как интеграл верхней кривой минус интеграл нижней кривой по каждой области. Области определяются точками пересечения кривых. Это можно сделать алгебраически или графически.
Этап 3
Проинтегрируем, чтобы найти площадь между и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Объединим интегралы в один интеграл.
Этап 3.2
Вычтем из .
Этап 3.3
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 3.4
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 3.5
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 3.6
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 3.7
Объединим и .
Этап 3.8
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 3.9
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.9.1
Объединим и .
Этап 3.9.2
Подставим и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.9.2.1
Найдем значение в и в .
Этап 3.9.2.2
Найдем значение в и в .
Этап 3.9.2.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.9.2.3.1
Возведем в степень .
Этап 3.9.2.3.2
Объединим и .
Этап 3.9.2.3.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.9.2.3.4
Умножим на .
Этап 3.9.2.3.5
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.9.2.3.6
Объединим и .
Этап 3.9.2.3.7
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.9.2.3.8
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.9.2.3.8.1
Умножим на .
Этап 3.9.2.3.8.2
Добавим и .
Этап 3.9.2.3.9
Возведем в степень .
Этап 3.9.2.3.10
Объединим и .
Этап 3.9.2.3.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.9.2.3.12
Умножим на .
Этап 3.9.2.3.13
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.9.2.3.14
Объединим и .
Этап 3.9.2.3.15
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.9.2.3.16
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.9.2.3.16.1
Умножим на .
Этап 3.9.2.3.16.2
Добавим и .
Этап 3.9.2.3.17
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.9.2.3.18
Умножим на .
Этап 3.9.2.3.19
Умножим на .
Этап 3.9.2.3.20
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.9.2.3.21
Добавим и .
Этап 3.9.2.3.22
Возведем в степень .
Этап 3.9.2.3.23
Возведем в степень .
Этап 3.9.2.3.24
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.9.2.3.25
Вычтем из .
Этап 3.9.2.3.26
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.9.2.3.26.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.9.2.3.26.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.9.2.3.26.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.9.2.3.26.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.9.2.3.26.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.9.2.3.26.2.4
Разделим на .
Этап 3.9.2.3.27
Умножим на .
Этап 3.9.2.3.28
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.9.2.3.29
Объединим и .
Этап 3.9.2.3.30
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.9.2.3.31
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.9.2.3.31.1
Умножим на .
Этап 3.9.2.3.31.2
Добавим и .
Этап 4
Площадь области между кривыми определяется как интеграл верхней кривой минус интеграл нижней кривой по каждой области. Области определяются точками пересечения кривых. Это можно сделать алгебраически или графически.
Этап 5
Проинтегрируем, чтобы найти площадь между и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Объединим интегралы в один интеграл.
Этап 5.2
Вычтем из .
Этап 5.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.4
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 5.5
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 5.6
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 5.7
Объединим и .
Этап 5.8
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 5.9
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 5.10
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.10.1
Объединим и .
Этап 5.10.2
Подставим и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.10.2.1
Найдем значение в и в .
Этап 5.10.2.2
Найдем значение в и в .
Этап 5.10.2.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.10.2.3.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 5.10.2.3.2
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.10.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.10.2.3.2.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.10.2.3.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.10.2.3.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.10.2.3.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.10.2.3.2.2.4
Разделим на .
Этап 5.10.2.3.3
Возведем в степень .
Этап 5.10.2.3.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.10.2.3.5
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.6
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.7
Добавим и .
Этап 5.10.2.3.8
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 5.10.2.3.9
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.10
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.11
Добавим и .
Этап 5.10.2.3.12
Возведем в степень .
Этап 5.10.2.3.13
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.14
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.15
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.10.2.3.16
Объединим и .
Этап 5.10.2.3.17
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.10.2.3.18
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.10.2.3.18.1
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.18.2
Вычтем из .
Этап 5.10.2.3.19
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.10.2.3.20
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.21
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.22
Добавим и .
Этап 5.10.2.3.23
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.10.2.3.24
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.10.2.3.25
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.10.2.3.25.1
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.25.2
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.25.3
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.25.4
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.26
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.10.2.3.27
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.10.2.3.27.1
Умножим на .
Этап 5.10.2.3.27.2
Добавим и .
Этап 6
Сложим площади .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 6.2
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.1
Умножим на .
Этап 6.2.2
Умножим на .
Этап 6.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 6.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.4.1
Умножим на .
Этап 6.4.2
Добавим и .
Этап 6.5
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.5.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.5.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 6.5.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 7