Математический анализ Примеры

Найти площадь под кривой f(x)=x^2-2x-3 , [1,6]
,
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
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.1
Умножим на .
Этап 3.4.2
Умножим на .
Этап 3.5
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 3.6
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 3.7
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 3.8
Объединим и .
Этап 3.9
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 3.10
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 3.11
Объединим и .
Этап 3.12
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 3.13
Подставим и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.13.1
Найдем значение в и в .
Этап 3.13.2
Найдем значение в и в .
Этап 3.13.3
Найдем значение в и в .
Этап 3.13.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.13.4.1
Возведем в степень .
Этап 3.13.4.2
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.13.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.13.4.2.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.13.4.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.13.4.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.13.4.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.13.4.2.2.4
Разделим на .
Этап 3.13.4.3
Единица в любой степени равна единице.
Этап 3.13.4.4
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.13.4.5
Объединим и .
Этап 3.13.4.6
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.13.4.7
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.13.4.7.1
Умножим на .
Этап 3.13.4.7.2
Вычтем из .
Этап 3.13.4.8
Возведем в степень .
Этап 3.13.4.9
Единица в любой степени равна единице.
Этап 3.13.4.10
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.13.4.11
Вычтем из .
Этап 3.13.4.12
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.13.4.12.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.13.4.12.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.13.4.12.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.13.4.12.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.13.4.12.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.13.4.12.2.4
Разделим на .
Этап 3.13.4.13
Умножим на .
Этап 3.13.4.14
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.13.4.15
Объединим и .
Этап 3.13.4.16
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.13.4.17
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.13.4.17.1
Умножим на .
Этап 3.13.4.17.2
Добавим и .
Этап 3.13.4.18
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.13.4.19
Умножим на .
Этап 3.13.4.20
Умножим на .
Этап 3.13.4.21
Вычтем из .
Этап 3.13.4.22
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.13.4.23
Объединим и .
Этап 3.13.4.24
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.13.4.25
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.13.4.25.1
Умножим на .
Этап 3.13.4.25.2
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
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 5.4
По правилу степени интеграл по имеет вид .
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
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 5.9
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.9.1
Объединим и .
Этап 5.9.2
Подставим и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.9.2.1
Найдем значение в и в .
Этап 5.9.2.2
Найдем значение в и в .
Этап 5.9.2.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.9.2.3.1
Возведем в степень .
Этап 5.9.2.3.2
Объединим и .
Этап 5.9.2.3.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.9.2.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.9.2.3.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.9.2.3.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.9.2.3.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.9.2.3.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.9.2.3.3.2.4
Разделим на .
Этап 5.9.2.3.4
Умножим на .
Этап 5.9.2.3.5
Вычтем из .
Этап 5.9.2.3.6
Возведем в степень .
Этап 5.9.2.3.7
Объединим и .
Этап 5.9.2.3.8
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.9.2.3.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.9.2.3.8.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.9.2.3.8.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.9.2.3.8.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.9.2.3.8.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.9.2.3.8.2.4
Разделим на .
Этап 5.9.2.3.9
Умножим на .
Этап 5.9.2.3.10
Вычтем из .
Этап 5.9.2.3.11
Умножим на .
Этап 5.9.2.3.12
Добавим и .
Этап 5.9.2.3.13
Возведем в степень .
Этап 5.9.2.3.14
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.9.2.3.14.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.9.2.3.14.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.9.2.3.14.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.9.2.3.14.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.9.2.3.14.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.9.2.3.14.2.4
Разделим на .
Этап 5.9.2.3.15
Возведем в степень .
Этап 5.9.2.3.16
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.9.2.3.17
Объединим и .
Этап 5.9.2.3.18
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.9.2.3.19
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.9.2.3.19.1
Умножим на .
Этап 5.9.2.3.19.2
Вычтем из .
Этап 5.9.2.3.20
Объединим и .
Этап 5.9.2.3.21
Умножим на .
Этап 5.9.2.3.22
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.9.2.3.22.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.9.2.3.22.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.9.2.3.22.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.9.2.3.22.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.9.2.3.22.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.9.2.3.22.2.4
Разделим на .
Этап 5.9.2.3.23
Вычтем из .
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
Объединим и .
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 7