微积分学示例

$f (x) = 2 x^{3} - 6 x^{2} - 48 x + 9$ , $(- 3, 5)$

解题步骤 1

表达式的定义域是除使表达式无定义的值外的所有实数。在本例中，不存在使表达式无定义的实数。

区间计数法：

$(- \infty, \infty)$

集合符号：

${x | x \in ℝ}$

解题步骤 2

$f (x)$ 在 $[- 3, 5]$ 上连续。

$f (x)$ 是连续的

解题步骤 3

函数 $f$ 在区间 $[a, b]$ 上的平均值定义为 $A (x) = \frac{1}{b - a} \int_{a}^{b} f (x) d x$ 。

$A (x) = \frac{1}{b - a} \int_{a}^{b} f (x) d x$

解题步骤 4

将实际值代入公式中以求函数的平均值。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (\int_{- 3}^{5} 2 x^{3} - 6 x^{2} - 48 x + 9 d x)$

解题步骤 5

将单个积分拆分为多个积分。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (\int_{- 3}^{5} 2 x^{3} d x + \int_{- 3}^{5} - 6 x^{2} d x + \int_{- 3}^{5} - 48 x d x + \int_{- 3}^{5} 9 d x)$

解题步骤 6

由于 $2$ 对于 $x$ 是常数，所以将 $2$ 移到积分外。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 \int_{- 3}^{5} x^{3} d x + \int_{- 3}^{5} - 6 x^{2} d x + \int_{- 3}^{5} - 48 x d x + \int_{- 3}^{5} 9 d x)$

解题步骤 7

根据幂法则， $x^{3}$ 对 $x$ 的积分是 $\frac{1}{4} x^{4}$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{1}{4} x^{4}]_{- 3}^{5}) + \int_{- 3}^{5} - 6 x^{2} d x + \int_{- 3}^{5} - 48 x d x + \int_{- 3}^{5} 9 d x)$

解题步骤 8

组合 $\frac{1}{4}$ 和 $x^{4}$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{x^{4}}{4}]_{- 3}^{5}) + \int_{- 3}^{5} - 6 x^{2} d x + \int_{- 3}^{5} - 48 x d x + \int_{- 3}^{5} 9 d x)$

解题步骤 9

由于 $- 6$ 对于 $x$ 是常数，所以将 $- 6$ 移到积分外。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{x^{4}}{4}]_{- 3}^{5}) - 6 \int_{- 3}^{5} x^{2} d x + \int_{- 3}^{5} - 48 x d x + \int_{- 3}^{5} 9 d x)$

解题步骤 10

根据幂法则， $x^{2}$ 对 $x$ 的积分是 $\frac{1}{3} x^{3}$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{x^{4}}{4}]_{- 3}^{5}) - 6 (\frac{1}{3} x^{3}]_{- 3}^{5}) + \int_{- 3}^{5} - 48 x d x + \int_{- 3}^{5} 9 d x)$

解题步骤 11

组合 $\frac{1}{3}$ 和 $x^{3}$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{x^{4}}{4}]_{- 3}^{5}) - 6 (\frac{x^{3}}{3}]_{- 3}^{5}) + \int_{- 3}^{5} - 48 x d x + \int_{- 3}^{5} 9 d x)$

解题步骤 12

由于 $- 48$ 对于 $x$ 是常数，所以将 $- 48$ 移到积分外。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{x^{4}}{4}]_{- 3}^{5}) - 6 (\frac{x^{3}}{3}]_{- 3}^{5}) - 48 \int_{- 3}^{5} x d x + \int_{- 3}^{5} 9 d x)$

解题步骤 13

根据幂法则， $x$ 对 $x$ 的积分是 $\frac{1}{2} x^{2}$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{x^{4}}{4}]_{- 3}^{5}) - 6 (\frac{x^{3}}{3}]_{- 3}^{5}) - 48 (\frac{1}{2} x^{2}]_{- 3}^{5}) + \int_{- 3}^{5} 9 d x)$

解题步骤 14

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $x^{2}$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{x^{4}}{4}]_{- 3}^{5}) - 6 (\frac{x^{3}}{3}]_{- 3}^{5}) - 48 (\frac{x^{2}}{2}]_{- 3}^{5}) + \int_{- 3}^{5} 9 d x)$

解题步骤 15

应用常数不变法则。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{x^{4}}{4}]_{- 3}^{5}) - 6 (\frac{x^{3}}{3}]_{- 3}^{5}) - 48 (\frac{x^{2}}{2}]_{- 3}^{5}) + 9 x]_{- 3}^{5})$

解题步骤 16

代入并化简。

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解题步骤 16.1

计算 $\frac{x^{4}}{4}$ 在 $5$ 处和在 $- 3$ 处的值。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 ((\frac{5^{4}}{4}) - \frac{{(- 3)}^{4}}{4}) - 6 (\frac{x^{3}}{3}]_{- 3}^{5}) - 48 (\frac{x^{2}}{2}]_{- 3}^{5}) + 9 x]_{- 3}^{5})$

解题步骤 16.2

计算 $\frac{x^{3}}{3}$ 在 $5$ 处和在 $- 3$ 处的值。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{5^{4}}{4} - \frac{{(- 3)}^{4}}{4}) - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{x^{2}}{2}]_{- 3}^{5}) + 9 x]_{- 3}^{5})$

解题步骤 16.3

计算 $\frac{x^{2}}{2}$ 在 $5$ 处和在 $- 3$ 处的值。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{5^{4}}{4} - \frac{{(- 3)}^{4}}{4}) - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 ((\frac{5^{2}}{2}) - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 x]_{- 3}^{5})$

解题步骤 16.4

计算 $9 x$ 在 $5$ 处和在 $- 3$ 处的值。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{5^{4}}{4} - \frac{{(- 3)}^{4}}{4}) - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5

化简。

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解题步骤 16.5.1

对 $5$ 进行 $4$ 次方运算。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{625}{4} - \frac{{(- 3)}^{4}}{4}) - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.2

对 $- 3$ 进行 $4$ 次方运算。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{625}{4} - \frac{81}{4}) - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.3

在公分母上合并分子。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{625 - 81}{4}) - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.4

从 $625$ 中减去 $81$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{544}{4}) - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.5

约去 $544$ 和 $4$ 的公因数。

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解题步骤 16.5.5.1

从 $544$ 中分解出因数 $4$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{4 \cdot 136}{4}) - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.5.2

约去公因数。

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解题步骤 16.5.5.2.1

从 $4$ 中分解出因数 $4$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{4 \cdot 136}{4 (1)}) - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.5.2.2

约去公因数。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{4 \cdot 136}{4 \cdot 1}) - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.5.2.3

重写表达式。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 (\frac{136}{1}) - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.5.2.4

用 $136$ 除以 $1$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (2 \cdot 136 - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.6

将 $2$ 乘以 $136$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 (\frac{5^{3}}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.7

对 $5$ 进行 $3$ 次方运算。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 (\frac{125}{3} - \frac{{(- 3)}^{3}}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.8

对 $- 3$ 进行 $3$ 次方运算。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 (\frac{125}{3} - \frac{- 27}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.9

约去 $- 27$ 和 $3$ 的公因数。

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解题步骤 16.5.9.1

从 $- 27$ 中分解出因数 $3$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 (\frac{125}{3} - \frac{3 \cdot - 9}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.9.2

约去公因数。

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解题步骤 16.5.9.2.1

从 $3$ 中分解出因数 $3$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 (\frac{125}{3} - \frac{3 \cdot - 9}{3 (1)}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.9.2.2

约去公因数。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 (\frac{125}{3} - \frac{3 \cdot - 9}{3 \cdot 1}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.9.2.3

重写表达式。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 (\frac{125}{3} - \frac{- 9}{1}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.9.2.4

用 $- 9$ 除以 $1$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 (\frac{125}{3} + 9) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.10

将 $- 1$ 乘以 $- 9$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 (\frac{125}{3} + 9) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.11

要将 $9$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 (\frac{125}{3} + 9 \cdot \frac{3}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.12

组合 $9$ 和 $\frac{3}{3}$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 (\frac{125}{3} + \frac{9 \cdot 3}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.13

在公分母上合并分子。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 \frac{125 + 9 \cdot 3}{3} - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.14

化简分子。

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解题步骤 16.5.14.1

将 $9$ 乘以 $3$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 \frac{125 + 27}{3} - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.14.2

将 $125$ 和 $27$ 相加。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 6 (\frac{152}{3}) - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.15

组合 $- 6$ 和 $\frac{152}{3}$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 + \frac{- 6 \cdot 152}{3} - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.16

将 $- 6$ 乘以 $152$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 + \frac{- 912}{3} - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.17

约去 $- 912$ 和 $3$ 的公因数。

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解题步骤 16.5.17.1

从 $- 912$ 中分解出因数 $3$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 + \frac{3 \cdot - 304}{3} - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.17.2

约去公因数。

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解题步骤 16.5.17.2.1

从 $3$ 中分解出因数 $3$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 + \frac{3 \cdot - 304}{3 (1)} - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.17.2.2

约去公因数。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 + \frac{3 \cdot - 304}{3 \cdot 1} - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.17.2.3

重写表达式。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 + \frac{- 304}{1} - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.17.2.4

用 $- 304$ 除以 $1$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (272 - 304 - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.18

从 $272$ 中减去 $304$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 32 - 48 (\frac{5^{2}}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.19

对 $5$ 进行 $2$ 次方运算。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 32 - 48 (\frac{25}{2} - \frac{{(- 3)}^{2}}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.20

对 $- 3$ 进行 $2$ 次方运算。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 32 - 48 (\frac{25}{2} - \frac{9}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.21

在公分母上合并分子。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 32 - 48 \frac{25 - 9}{2} + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.22

从 $25$ 中减去 $9$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 32 - 48 (\frac{16}{2}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.23

约去 $16$ 和 $2$ 的公因数。

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解题步骤 16.5.23.1

从 $16$ 中分解出因数 $2$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 32 - 48 \frac{2 \cdot 8}{2} + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.23.2

约去公因数。

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解题步骤 16.5.23.2.1

从 $2$ 中分解出因数 $2$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 32 - 48 \frac{2 \cdot 8}{2 (1)} + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.23.2.2

约去公因数。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 32 - 48 \frac{2 \cdot 8}{2 \cdot 1} + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.23.2.3

重写表达式。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 32 - 48 (\frac{8}{1}) + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.23.2.4

用 $8$ 除以 $1$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 32 - 48 \cdot 8 + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.24

将 $- 48$ 乘以 $8$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 32 - 384 + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.25

从 $- 32$ 中减去 $384$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 416 + 9 \cdot 5 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.26

将 $9$ 乘以 $5$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 416 + 45 - 9 \cdot - 3)$

解题步骤 16.5.27

将 $- 9$ 乘以 $- 3$ 。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 416 + 45 + 27)$

解题步骤 16.5.28

将 $45$ 和 $27$ 相加。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 416 + 72)$

解题步骤 16.5.29

将 $- 416$ 和 $72$ 相加。

$A (x) = \frac{1}{5 + 3} (- 344)$

解题步骤 17

将 $5$ 和 $3$ 相加。

$A (x) = \frac{1}{8} \cdot - 344$

解题步骤 18

约去 $8$ 的公因数。

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解题步骤 18.1

从 $- 344$ 中分解出因数 $8$ 。

$A (x) = \frac{1}{8} \cdot (8 (- 43))$

解题步骤 18.2

约去公因数。

$A (x) = \frac{1}{8} \cdot (8 \cdot - 43)$

解题步骤 18.3

重写表达式。

$A (x) = - 43$

解题步骤 19

微积分学 示例

微积分学示例