Cálculo Ejemplos

$y = x^{3}$ , $y = 4 x$

Paso 1

Resuelve por sustitución para obtener la intersección entre las curvas.

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Paso 1.1

Elimina los lados iguales de cada ecuación y combina.

$x^{3} = 4 x$

Paso 1.2

Resuelve $x^{3} = 4 x$ en $x$ .

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Paso 1.2.1

Resta $4 x$ de ambos lados de la ecuación.

$x^{3} - 4 x = 0$

Paso 1.2.2

Factoriza el lado izquierdo de la ecuación.

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Paso 1.2.2.1

Factoriza $x$ de $x^{3} - 4 x$ .

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Paso 1.2.2.1.1

Factoriza $x$ de $x^{3}$ .

$x \cdot x^{2} - 4 x = 0$

Paso 1.2.2.1.2

Factoriza $x$ de $- 4 x$ .

$x \cdot x^{2} + x \cdot - 4 = 0$

Paso 1.2.2.1.3

Factoriza $x$ de $x \cdot x^{2} + x \cdot - 4$ .

$x (x^{2} - 4) = 0$

Paso 1.2.2.2

Reescribe $4$ como $2^{2}$ .

$x (x^{2} - 2^{2}) = 0$

Paso 1.2.2.3

Factoriza.

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Paso 1.2.2.3.1

Dado que ambos términos son cuadrados perfectos, factoriza con la fórmula de la diferencia de cuadrados, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ , donde $a = x$ y $b = 2$ .

$x ((x + 2) (x - 2)) = 0$

Paso 1.2.2.3.2

Elimina los paréntesis innecesarios.

$x (x + 2) (x - 2) = 0$

Paso 1.2.3

Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a $0$ , la expresión completa será igual a $0$ .

$x = 0$

$x + 2 = 0$

$x - 2 = 0 + y = 4 x$

Paso 1.2.4

Establece $x$ igual a $0$ .

$x = 0$

Paso 1.2.5

Establece $x + 2$ igual a $0$ y resuelve $x$ .

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Paso 1.2.5.1

Establece $x + 2$ igual a $0$ .

$x + 2 = 0$

Paso 1.2.5.2

Resta $2$ de ambos lados de la ecuación.

$x = - 2$

Paso 1.2.6

Establece $x - 2$ igual a $0$ y resuelve $x$ .

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Paso 1.2.6.1

Establece $x - 2$ igual a $0$ .

$x - 2 = 0$

Paso 1.2.6.2

Suma $2$ a ambos lados de la ecuación.

$x = 2$

Paso 1.2.7

La solución final comprende todos los valores que hacen $x (x + 2) (x - 2) = 0$ verdadera.

$x = 0, - 2, 2$

Paso 1.3

Evalúa $y$ cuando $x = 0$ .

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Paso 1.3.1

Sustituye $0$ por $x$ .

$y = 4 (0)$

Paso 1.3.2

Multiplica $4$ por $0$ .

$y = 0$

Paso 1.4

Evalúa $y$ cuando $x = - 2$ .

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Paso 1.4.1

Sustituye $- 2$ por $x$ .

$y = 4 (- 2)$

Paso 1.4.2

Multiplica $4$ por $- 2$ .

$y = - 8$

Paso 1.5

Evalúa $y$ cuando $x = 2$ .

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Paso 1.5.1

Sustituye $2$ por $x$ .

$y = 4 (2)$

Paso 1.5.2

Multiplica $4$ por $2$ .

$y = 8$

Paso 1.6

La solución del sistema es el conjunto completo de pares ordenados que son soluciones válidas.

$(0, 0)$

$(- 2, - 8)$

$(2, 8)$

$(0, 0)$

$(- 2, - 8)$

$(2, 8)$

Paso 2

El área de la región entre las curvas se define como la integral de la curva superior menos la integral de la curva inferior en cada región. Las regiones están determinadas por los puntos de intersección de las curvas. Esto puede hacerse mediante un cálculo algebraico o una representación gráfica.

$A r e a = \int_{- 2}^{0} x^{3} d x - \int_{- 2}^{0} 4 x d x$

Paso 3

Integra para obtener el área entre $- 2$ y $0$ .

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Paso 3.1

Combina las integrales en una sola integral.

$\int_{- 2}^{0} x^{3} - (4 x) d x$

Paso 3.2

Multiplica $4$ por $- 1$ .

$\int_{- 2}^{0} x^{3} - 4 x d x$

Paso 3.3

Divide la única integral en varias integrales.

$\int_{- 2}^{0} x^{3} d x + \int_{- 2}^{0} - 4 x d x$

Paso 3.4

Según la regla de la potencia, la integral de $x^{3}$ con respecto a $x$ es $\frac{1}{4} x^{4}$ .

$\frac{1}{4} x^{4}]_{- 2}^{0} + \int_{- 2}^{0} - 4 x d x$

Paso 3.5

Dado que $- 4$ es constante con respecto a $x$ , mueve $- 4$ fuera de la integral.

$\frac{1}{4} x^{4}]_{- 2}^{0} - 4 \int_{- 2}^{0} x d x$

Paso 3.6

Según la regla de la potencia, la integral de $x$ con respecto a $x$ es $\frac{1}{2} x^{2}$ .

$\frac{1}{4} x^{4}]_{- 2}^{0} - 4 (\frac{1}{2} x^{2}]_{- 2}^{0})$

Paso 3.7

Simplifica la respuesta.

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Paso 3.7.1

Combina $\frac{1}{2}$ y $x^{2}$ .

$\frac{1}{4} x^{4}]_{- 2}^{0} - 4 (\frac{x^{2}}{2}]_{- 2}^{0})$

Paso 3.7.2

Sustituye y simplifica.

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Paso 3.7.2.1

Evalúa $\frac{1}{4} x^{4}$ en $0$ y en $- 2$ .

$(\frac{1}{4} \cdot 0^{4}) - \frac{1}{4} {(- 2)}^{4} - 4 (\frac{x^{2}}{2}]_{- 2}^{0})$

Paso 3.7.2.2

Evalúa $\frac{x^{2}}{2}$ en $0$ y en $- 2$ .

$\frac{1}{4} \cdot 0^{4} - \frac{1}{4} {(- 2)}^{4} - 4 (\frac{0^{2}}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3

Simplifica.

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Paso 3.7.2.3.1

Elevar $0$ a cualquier potencia positiva da como resultado $0$ .

$\frac{1}{4} \cdot 0 - \frac{1}{4} {(- 2)}^{4} - 4 (\frac{0^{2}}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.2

Multiplica $\frac{1}{4}$ por $0$ .

$0 - \frac{1}{4} {(- 2)}^{4} - 4 (\frac{0^{2}}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.3

Eleva $- 2$ a la potencia de $4$ .

$0 - \frac{1}{4} \cdot 16 - 4 (\frac{0^{2}}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.4

Multiplica $16$ por $- 1$ .

$0 - 16 (\frac{1}{4}) - 4 (\frac{0^{2}}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.5

Combina $- 16$ y $\frac{1}{4}$ .

$0 + \frac{- 16}{4} - 4 (\frac{0^{2}}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.6

Cancela el factor común de $- 16$ y $4$ .

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Paso 3.7.2.3.6.1

Factoriza $4$ de $- 16$ .

$0 + \frac{4 \cdot - 4}{4} - 4 (\frac{0^{2}}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.6.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 3.7.2.3.6.2.1

Factoriza $4$ de $4$ .

$0 + \frac{4 \cdot - 4}{4 (1)} - 4 (\frac{0^{2}}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.6.2.2

Cancela el factor común.

$0 + \frac{4 \cdot - 4}{4 \cdot 1} - 4 (\frac{0^{2}}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.6.2.3

Reescribe la expresión.

$0 + \frac{- 4}{1} - 4 (\frac{0^{2}}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.6.2.4

Divide $- 4$ por $1$ .

$0 - 4 - 4 (\frac{0^{2}}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.7

Resta $4$ de $0$ .

$- 4 - 4 (\frac{0^{2}}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.8

Elevar $0$ a cualquier potencia positiva da como resultado $0$ .

$- 4 - 4 (\frac{0}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.9

Cancela el factor común de $0$ y $2$ .

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Paso 3.7.2.3.9.1

Factoriza $2$ de $0$ .

$- 4 - 4 (\frac{2 (0)}{2} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.9.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 3.7.2.3.9.2.1

Factoriza $2$ de $2$ .

$- 4 - 4 (\frac{2 \cdot 0}{2 \cdot 1} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.9.2.2

Cancela el factor común.

$- 4 - 4 (\frac{2 \cdot 0}{2 \cdot 1} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.9.2.3

Reescribe la expresión.

$- 4 - 4 (\frac{0}{1} - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.9.2.4

Divide $0$ por $1$ .

$- 4 - 4 (0 - \frac{{(- 2)}^{2}}{2})$

Paso 3.7.2.3.10

Eleva $- 2$ a la potencia de $2$ .

$- 4 - 4 (0 - \frac{4}{2})$

Paso 3.7.2.3.11

Cancela el factor común de $4$ y $2$ .

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Paso 3.7.2.3.11.1

Factoriza $2$ de $4$ .

$- 4 - 4 (0 - \frac{2 \cdot 2}{2})$

Paso 3.7.2.3.11.2

Cancela los factores comunes.

Toca para ver más pasos...

Paso 3.7.2.3.11.2.1

Factoriza $2$ de $2$ .

$- 4 - 4 (0 - \frac{2 \cdot 2}{2 (1)})$

Paso 3.7.2.3.11.2.2

Cancela el factor común.

$- 4 - 4 (0 - \frac{2 \cdot 2}{2 \cdot 1})$

Paso 3.7.2.3.11.2.3

Reescribe la expresión.

$- 4 - 4 (0 - \frac{2}{1})$

Paso 3.7.2.3.11.2.4

Divide $2$ por $1$ .

$- 4 - 4 (0 - 1 \cdot 2)$

Paso 3.7.2.3.12

Multiplica $- 1$ por $2$ .

$- 4 - 4 (0 - 2)$

Paso 3.7.2.3.13

Resta $2$ de $0$ .

$- 4 - 4 \cdot - 2$

Paso 3.7.2.3.14

Multiplica $- 4$ por $- 2$ .

$- 4 + 8$

Paso 3.7.2.3.15

Suma $- 4$ y $8$ .

$4$

Paso 4

$A r e a = \int_{0}^{2} 4 x d x - \int_{0}^{2} x^{3} d x$

Paso 5

Integra para obtener el área entre $0$ y $2$ .

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Paso 5.1

Combina las integrales en una sola integral.

$\int_{0}^{2} 4 x - (x^{3}) d x$

Paso 5.2

Multiplica $- 1$ por $x^{3}$ .

$\int_{0}^{2} 4 x - x^{3} d x$

Paso 5.3

Divide la única integral en varias integrales.

$\int_{0}^{2} 4 x d x + \int_{0}^{2} - x^{3} d x$

Paso 5.4

Dado que $4$ es constante con respecto a $x$ , mueve $4$ fuera de la integral.

$4 \int_{0}^{2} x d x + \int_{0}^{2} - x^{3} d x$

Paso 5.5

Según la regla de la potencia, la integral de $x$ con respecto a $x$ es $\frac{1}{2} x^{2}$ .

$4 (\frac{1}{2} x^{2}]_{0}^{2}) + \int_{0}^{2} - x^{3} d x$

Paso 5.6

Combina $\frac{1}{2}$ y $x^{2}$ .

$4 (\frac{x^{2}}{2}]_{0}^{2}) + \int_{0}^{2} - x^{3} d x$

Paso 5.7

Dado que $- 1$ es constante con respecto a $x$ , mueve $- 1$ fuera de la integral.

$4 (\frac{x^{2}}{2}]_{0}^{2}) - \int_{0}^{2} x^{3} d x$

Paso 5.8

Según la regla de la potencia, la integral de $x^{3}$ con respecto a $x$ es $\frac{1}{4} x^{4}$ .

$4 (\frac{x^{2}}{2}]_{0}^{2}) - (\frac{1}{4} x^{4}]_{0}^{2})$

Paso 5.9

Simplifica la respuesta.

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Paso 5.9.1

Combina $\frac{1}{4}$ y $x^{4}$ .

$4 (\frac{x^{2}}{2}]_{0}^{2}) - (\frac{x^{4}}{4}]_{0}^{2})$

Paso 5.9.2

Sustituye y simplifica.

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Paso 5.9.2.1

Evalúa $\frac{x^{2}}{2}$ en $2$ y en $0$ .

$4 ((\frac{2^{2}}{2}) - \frac{0^{2}}{2}) - (\frac{x^{4}}{4}]_{0}^{2})$

Paso 5.9.2.2

Evalúa $\frac{x^{4}}{4}$ en $2$ y en $0$ .

$4 (\frac{2^{2}}{2} - \frac{0^{2}}{2}) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3

Simplifica.

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Paso 5.9.2.3.1

Eleva $2$ a la potencia de $2$ .

$4 (\frac{4}{2} - \frac{0^{2}}{2}) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.2

Cancela el factor común de $4$ y $2$ .

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Paso 5.9.2.3.2.1

Factoriza $2$ de $4$ .

$4 (\frac{2 \cdot 2}{2} - \frac{0^{2}}{2}) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.2.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 5.9.2.3.2.2.1

Factoriza $2$ de $2$ .

$4 (\frac{2 \cdot 2}{2 (1)} - \frac{0^{2}}{2}) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.2.2.2

Cancela el factor común.

$4 (\frac{2 \cdot 2}{2 \cdot 1} - \frac{0^{2}}{2}) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.2.2.3

Reescribe la expresión.

$4 (\frac{2}{1} - \frac{0^{2}}{2}) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.2.2.4

Divide $2$ por $1$ .

$4 (2 - \frac{0^{2}}{2}) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.3

Elevar $0$ a cualquier potencia positiva da como resultado $0$ .

$4 (2 - \frac{0}{2}) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.4

Cancela el factor común de $0$ y $2$ .

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Paso 5.9.2.3.4.1

Factoriza $2$ de $0$ .

$4 (2 - \frac{2 (0)}{2}) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.4.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 5.9.2.3.4.2.1

Factoriza $2$ de $2$ .

$4 (2 - \frac{2 \cdot 0}{2 \cdot 1}) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.4.2.2

Cancela el factor común.

$4 (2 - \frac{2 \cdot 0}{2 \cdot 1}) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.4.2.3

Reescribe la expresión.

$4 (2 - \frac{0}{1}) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.4.2.4

Divide $0$ por $1$ .

$4 (2 - 0) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.5

Multiplica $- 1$ por $0$ .

$4 (2 + 0) - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.6

Suma $2$ y $0$ .

$4 \cdot 2 - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.7

Multiplica $4$ por $2$ .

$8 - (\frac{2^{4}}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.8

Eleva $2$ a la potencia de $4$ .

$8 - (\frac{16}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.9

Cancela el factor común de $16$ y $4$ .

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Paso 5.9.2.3.9.1

Factoriza $4$ de $16$ .

$8 - (\frac{4 \cdot 4}{4} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.9.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 5.9.2.3.9.2.1

Factoriza $4$ de $4$ .

$8 - (\frac{4 \cdot 4}{4 (1)} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.9.2.2

Cancela el factor común.

$8 - (\frac{4 \cdot 4}{4 \cdot 1} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.9.2.3

Reescribe la expresión.

$8 - (\frac{4}{1} - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.9.2.4

Divide $4$ por $1$ .

$8 - (4 - \frac{0^{4}}{4})$

Paso 5.9.2.3.10

Elevar $0$ a cualquier potencia positiva da como resultado $0$ .

$8 - (4 - \frac{0}{4})$

Paso 5.9.2.3.11

Cancela el factor común de $0$ y $4$ .

Toca para ver más pasos...

Paso 5.9.2.3.11.1

Factoriza $4$ de $0$ .

$8 - (4 - \frac{4 (0)}{4})$

Paso 5.9.2.3.11.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 5.9.2.3.11.2.1

Factoriza $4$ de $4$ .

$8 - (4 - \frac{4 \cdot 0}{4 \cdot 1})$

Paso 5.9.2.3.11.2.2

Cancela el factor común.

$8 - (4 - \frac{4 \cdot 0}{4 \cdot 1})$

Paso 5.9.2.3.11.2.3

Reescribe la expresión.

$8 - (4 - \frac{0}{1})$

Paso 5.9.2.3.11.2.4

Divide $0$ por $1$ .

$8 - (4 - 0)$

Paso 5.9.2.3.12

Multiplica $- 1$ por $0$ .

$8 - (4 + 0)$

Paso 5.9.2.3.13

Suma $4$ y $0$ .

$8 - 1 \cdot 4$

Paso 5.9.2.3.14

Multiplica $- 1$ por $4$ .

$8 - 4$

Paso 5.9.2.3.15

Resta $4$ de $8$ .

$4$

Paso 6

Suma $4$ y $4$ .

$8$

Paso 7