Введите задачу...
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
Этап 2.1
Упростим каждый член.
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.
Этап 2.1.3.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.3.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.2.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.2.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.3
Умножим на .
Этап 2.1.3.4
Умножим на .
Этап 2.1.3.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.3.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.6.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.6.2
Умножим на .
Этап 2.1.3.6.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.3.6.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.6.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.7
Умножим на .
Этап 2.1.3.8
Умножим на .
Этап 2.1.3.9
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.3.10
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.10.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.10.2
Умножим на .
Этап 2.1.3.10.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.3.10.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.10.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.11
Умножим на .
Этап 2.1.3.12
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.3.13
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.13.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.13.2
Умножим на .
Этап 2.1.3.14
Умножим на .
Этап 2.1.3.15
Умножим на .
Этап 2.1.3.16
Умножим на .
Этап 2.1.3.17
Умножим на .
Этап 2.1.3.18
Умножим на .
Этап 2.1.4
Вычтем из .
Этап 2.1.5
Добавим и .
Этап 2.1.6
Вычтем из .
Этап 2.1.7
Добавим и .
Этап 2.1.8
Перепишем в виде .
Этап 2.1.9
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.1.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.1.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.1.9.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.1.10
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.1.10.1
Упростим каждый член.
Этап 2.1.10.1.1
Умножим на .
Этап 2.1.10.1.2
Умножим на .
Этап 2.1.10.1.3
Умножим на .
Этап 2.1.10.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.10.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.10.1.5.1
Перенесем .
Этап 2.1.10.1.5.2
Умножим на .
Этап 2.1.10.1.6
Умножим на .
Этап 2.1.10.1.7
Умножим на .
Этап 2.1.10.2
Вычтем из .
Этап 2.1.11
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.1.12
Упростим.
Этап 2.1.12.1
Умножим на .
Этап 2.1.12.2
Умножим на .
Этап 2.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 2.2.1
Объединим противоположные члены в .
Этап 2.2.1.1
Вычтем из .
Этап 2.2.1.2
Добавим и .
Этап 2.2.2
Вычтем из .
Этап 2.2.3
Добавим и .
Этап 3
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 4
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 5
Объединим и .
Этап 6
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 7
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 8
Объединим и .
Этап 9
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 10
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 11
Объединим и .
Этап 12
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 13
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 14
Этап 14.1
Объединим и .
Этап 14.2
Подставим и упростим.
Этап 14.2.1
Найдем значение в и в .
Этап 14.2.2
Найдем значение в и в .
Этап 14.2.3
Найдем значение в и в .
Этап 14.2.4
Найдем значение в и в .
Этап 14.2.5
Упростим.
Этап 14.2.5.1
Возведем в степень .
Этап 14.2.5.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 14.2.5.3
Сократим общий множитель и .
Этап 14.2.5.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.3.2
Сократим общие множители.
Этап 14.2.5.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.5.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.5.3.2.4
Разделим на .
Этап 14.2.5.4
Умножим на .
Этап 14.2.5.5
Добавим и .
Этап 14.2.5.6
Возведем в степень .
Этап 14.2.5.7
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 14.2.5.8
Сократим общий множитель и .
Этап 14.2.5.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.8.2
Сократим общие множители.
Этап 14.2.5.8.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.8.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.5.8.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.5.8.2.4
Разделим на .
Этап 14.2.5.9
Умножим на .
Этап 14.2.5.10
Добавим и .
Этап 14.2.5.11
Объединим и .
Этап 14.2.5.12
Умножим на .
Этап 14.2.5.13
Сократим общий множитель и .
Этап 14.2.5.13.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.13.2
Сократим общие множители.
Этап 14.2.5.13.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.13.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.5.13.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.5.13.2.4
Разделим на .
Этап 14.2.5.14
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 14.2.5.15
Объединим и .
Этап 14.2.5.16
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 14.2.5.17
Упростим числитель.
Этап 14.2.5.17.1
Умножим на .
Этап 14.2.5.17.2
Вычтем из .
Этап 14.2.5.18
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 14.2.5.19
Возведем в степень .
Этап 14.2.5.20
Сократим общий множитель и .
Этап 14.2.5.20.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.20.2
Сократим общие множители.
Этап 14.2.5.20.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.20.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.5.20.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.5.20.2.4
Разделим на .
Этап 14.2.5.21
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 14.2.5.22
Сократим общий множитель и .
Этап 14.2.5.22.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.22.2
Сократим общие множители.
Этап 14.2.5.22.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.22.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.5.22.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.5.22.2.4
Разделим на .
Этап 14.2.5.23
Умножим на .
Этап 14.2.5.24
Добавим и .
Этап 14.2.5.25
Умножим на .
Этап 14.2.5.26
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 14.2.5.27
Объединим и .
Этап 14.2.5.28
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 14.2.5.29
Упростим числитель.
Этап 14.2.5.29.1
Умножим на .
Этап 14.2.5.29.2
Вычтем из .
Этап 14.2.5.30
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 14.2.5.31
Возведем в степень .
Этап 14.2.5.32
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 14.2.5.33
Сократим общий множитель и .
Этап 14.2.5.33.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.33.2
Сократим общие множители.
Этап 14.2.5.33.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.33.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.5.33.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.5.33.2.4
Разделим на .
Этап 14.2.5.34
Умножим на .
Этап 14.2.5.35
Добавим и .
Этап 14.2.5.36
Объединим и .
Этап 14.2.5.37
Умножим на .
Этап 14.2.5.38
Сократим общий множитель и .
Этап 14.2.5.38.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.38.2
Сократим общие множители.
Этап 14.2.5.38.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.5.38.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.5.38.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.5.38.2.4
Разделим на .
Этап 14.2.5.39
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 14.2.5.40
Объединим и .
Этап 14.2.5.41
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 14.2.5.42
Упростим числитель.
Этап 14.2.5.42.1
Умножим на .
Этап 14.2.5.42.2
Добавим и .
Этап 14.2.5.43
Объединим и .
Этап 14.2.5.44
Перенесем влево от .
Этап 15
Результат можно представить в различном виде.
Точная форма:
Десятичная форма:
Этап 16