Математический анализ Примеры

,
Этап 1
Чтобы найти объем пространственной фигуры, сначала определим площадь каждого среза, а затем проинтегрируем по всему диапазону. Каждый срез имеет форму круга с радиусом и площадью .
, где и
Этап 2
Упростим подынтегральное выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 2.1.2
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.1.3
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.3.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.3.1.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.1.2
Добавим и .
Этап 2.1.3.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.3.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.3.3.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.3.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.3.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.3.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.3.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.4
Перенесем влево от .
Этап 2.1.3.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.3.5.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.5.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.3.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.3.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.5.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.6
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.3.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.3.7.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.7.2
Умножим на .
Этап 2.1.3.8
Умножим на .
Этап 2.1.3.9
Умножим на .
Этап 2.1.3.10
Умножим на .
Этап 2.1.3.11
Умножим на .
Этап 2.1.4
Вычтем из .
Этап 2.1.5
Добавим и .
Этап 2.1.6
Добавим и .
Этап 2.1.7
Вычтем из .
Этап 2.1.8
Перепишем в виде .
Этап 2.1.9
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.1.10
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.10.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.10.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.10.2.1
Перенесем .
Этап 2.1.10.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.10.2.3
Добавим и .
Этап 2.1.10.3
Умножим на .
Этап 2.1.10.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.10.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.10.5.1
Перенесем .
Этап 2.1.10.5.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.10.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.10.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.10.5.3
Добавим и .
Этап 2.1.10.6
Умножим на .
Этап 2.1.10.7
Умножим на .
Этап 2.1.10.8
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.10.9
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.10.9.1
Перенесем .
Этап 2.1.10.9.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.10.9.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.10.9.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.10.9.3
Добавим и .
Этап 2.1.10.10
Умножим на .
Этап 2.1.10.11
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.10.12
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.10.12.1
Перенесем .
Этап 2.1.10.12.2
Умножим на .
Этап 2.1.10.13
Умножим на .
Этап 2.1.10.14
Умножим на .
Этап 2.1.10.15
Умножим на .
Этап 2.1.10.16
Умножим на .
Этап 2.1.10.17
Умножим на .
Этап 2.1.11
Вычтем из .
Этап 2.1.12
Добавим и .
Этап 2.1.13
Добавим и .
Этап 2.1.14
Вычтем из .
Этап 2.1.15
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.1.16
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.16.1
Умножим на .
Этап 2.1.16.2
Умножим на .
Этап 2.1.16.3
Умножим на .
Этап 2.1.16.4
Умножим на .
Этап 2.1.16.5
Умножим на .
Этап 2.2
Упростим путем добавления членов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1
Вычтем из .
Этап 2.2.2
Добавим и .
Этап 2.2.3
Вычтем из .
Этап 2.2.4
Добавим и .
Этап 2.2.5
Вычтем из .
Этап 3
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 4
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 5
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 6
Объединим и .
Этап 7
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 8
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 9
Объединим и .
Этап 10
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 11
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 12
Объединим и .
Этап 13
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 14
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 15
Объединим и .
Этап 16
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 17
Подставим и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.1
Найдем значение в и в .
Этап 17.2
Найдем значение в и в .
Этап 17.3
Найдем значение в и в .
Этап 17.4
Найдем значение в и в .
Этап 17.5
Найдем значение в и в .
Этап 17.6
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.1
Возведем в степень .
Этап 17.6.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 17.6.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.4
Вычтем из .
Этап 17.6.5
Объединим и .
Этап 17.6.6
Умножим на .
Этап 17.6.7
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.7.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.7.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.6.7.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 17.6.7.2.4
Разделим на .
Этап 17.6.8
Возведем в степень .
Этап 17.6.9
Единица в любой степени равна единице.
Этап 17.6.10
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.11
Вычтем из .
Этап 17.6.12
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.12.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.12.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.12.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.12.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.6.12.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 17.6.12.2.4
Разделим на .
Этап 17.6.13
Умножим на .
Этап 17.6.14
Добавим и .
Этап 17.6.15
Возведем в степень .
Этап 17.6.16
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.16.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.16.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.16.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.6.16.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 17.6.16.2.4
Разделим на .
Этап 17.6.17
Единица в любой степени равна единице.
Этап 17.6.18
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 17.6.19
Объединим и .
Этап 17.6.20
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.21
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.21.1
Умножим на .
Этап 17.6.21.2
Вычтем из .
Этап 17.6.22
Объединим и .
Этап 17.6.23
Умножим на .
Этап 17.6.24
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 17.6.25
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 17.6.26
Объединим и .
Этап 17.6.27
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.28
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.28.1
Умножим на .
Этап 17.6.28.2
Вычтем из .
Этап 17.6.29
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 17.6.30
Возведем в степень .
Этап 17.6.31
Единица в любой степени равна единице.
Этап 17.6.32
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.33
Вычтем из .
Этап 17.6.34
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.34.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.34.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.34.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.34.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.6.34.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 17.6.34.2.4
Разделим на .
Этап 17.6.35
Умножим на .
Этап 17.6.36
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 17.6.37
Объединим и .
Этап 17.6.38
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.39
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.39.1
Умножим на .
Этап 17.6.39.2
Добавим и .
Этап 17.6.40
Умножим на .
Этап 17.6.41
Умножим на .
Этап 17.6.42
Добавим и .
Этап 17.6.43
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 17.6.44
Объединим и .
Этап 17.6.45
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.46
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 17.6.46.1
Умножим на .
Этап 17.6.46.2
Вычтем из .
Этап 17.6.47
Объединим и .
Этап 17.6.48
Перенесем влево от .
Этап 18
Результат можно представить в различном виде.
Точная форма:
Десятичная форма:
Этап 19