Calcul infinitésimal Exemples

$\int {(a^{\frac{2}{3}} - x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1

Simplifiez

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Étape 1.1

Utilisez le théorème du binôme.

$\int {(a^{\frac{2}{3}})}^{3} + 3 {(a^{\frac{2}{3}})}^{2} (- x^{\frac{2}{3}}) + 3 a^{\frac{2}{3}} {(- x^{\frac{2}{3}})}^{2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2

Simplifiez chaque terme.

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Étape 1.2.1

Multipliez les exposants dans ${(a^{\frac{2}{3}})}^{3}$ .

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Étape 1.2.1.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int a^{\frac{2}{3} \cdot 3} + 3 {(a^{\frac{2}{3}})}^{2} (- x^{\frac{2}{3}}) + 3 a^{\frac{2}{3}} {(- x^{\frac{2}{3}})}^{2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.1.2

Annulez le facteur commun de $3$ .

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Étape 1.2.1.2.1

Annulez le facteur commun.

$\int a^{\frac{2}{3} \cdot 3} + 3 {(a^{\frac{2}{3}})}^{2} (- x^{\frac{2}{3}}) + 3 a^{\frac{2}{3}} {(- x^{\frac{2}{3}})}^{2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.1.2.2

Réécrivez l’expression.

$\int a^{2} + 3 {(a^{\frac{2}{3}})}^{2} (- x^{\frac{2}{3}}) + 3 a^{\frac{2}{3}} {(- x^{\frac{2}{3}})}^{2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.2

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$\int a^{2} + 3 \cdot - 1 {(a^{\frac{2}{3}})}^{2} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} {(- x^{\frac{2}{3}})}^{2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.3

Multipliez $3$ par $- 1$ .

$\int a^{2} - 3 {(a^{\frac{2}{3}})}^{2} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} {(- x^{\frac{2}{3}})}^{2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.4

Multipliez les exposants dans ${(a^{\frac{2}{3}})}^{2}$ .

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Étape 1.2.4.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{2}{3} \cdot 2} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} {(- x^{\frac{2}{3}})}^{2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.4.2

Multipliez $\frac{2}{3} \cdot 2$ .

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Étape 1.2.4.2.1

Associez $\frac{2}{3}$ et $2$ .

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{2 \cdot 2}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} {(- x^{\frac{2}{3}})}^{2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.4.2.2

Multipliez $2$ par $2$ .

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} {(- x^{\frac{2}{3}})}^{2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.5

Appliquez la règle de produit à $- x^{\frac{2}{3}}$ .

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} ({(- 1)}^{2} {(x^{\frac{2}{3}})}^{2}) + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.6

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 \cdot {(- 1)}^{2} a^{\frac{2}{3}} {(x^{\frac{2}{3}})}^{2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.7

Élevez $- 1$ à la puissance $2$ .

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 \cdot 1 a^{\frac{2}{3}} {(x^{\frac{2}{3}})}^{2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.8

Multipliez $3$ par $1$ .

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} {(x^{\frac{2}{3}})}^{2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.9

Multipliez les exposants dans ${(x^{\frac{2}{3}})}^{2}$ .

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Étape 1.2.9.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{2}{3} \cdot 2} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.9.2

Multipliez $\frac{2}{3} \cdot 2$ .

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Étape 1.2.9.2.1

Associez $\frac{2}{3}$ et $2$ .

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{2 \cdot 2}{3}} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.9.2.2

Multipliez $2$ par $2$ .

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{4}{3}} + {(- x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.10

Appliquez la règle de produit à $- x^{\frac{2}{3}}$ .

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{4}{3}} + {(- 1)}^{3} {(x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.11

Élevez $- 1$ à la puissance $3$ .

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{4}{3}} - {(x^{\frac{2}{3}})}^{3} d x$

Étape 1.2.12

Multipliez les exposants dans ${(x^{\frac{2}{3}})}^{3}$ .

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Étape 1.2.12.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{4}{3}} - x^{\frac{2}{3} \cdot 3} d x$

Étape 1.2.12.2

Annulez le facteur commun de $3$ .

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Étape 1.2.12.2.1

Annulez le facteur commun.

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{4}{3}} - x^{\frac{2}{3} \cdot 3} d x$

Étape 1.2.12.2.2

Réécrivez l’expression.

$\int a^{2} - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} + 3 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{4}{3}} - x^{2} d x$

Étape 2

Séparez l’intégrale unique en plusieurs intégrales.

$\int a^{2} d x + \int - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} d x + \int 3 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{4}{3}} d x + \int - x^{2} d x$

Étape 3

Appliquez la règle de la constante.

$a^{2} x + C + \int - 3 a^{\frac{4}{3}} x^{\frac{2}{3}} d x + \int 3 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{4}{3}} d x + \int - x^{2} d x$

Étape 4

Comme $- 3 a^{\frac{4}{3}}$ est constant par rapport à $x$ , placez $- 3 a^{\frac{4}{3}}$ en dehors de l’intégrale.

$a^{2} x + C - 3 a^{\frac{4}{3}} \int x^{\frac{2}{3}} d x + \int 3 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{4}{3}} d x + \int - x^{2} d x$

Étape 5

Selon la règle de puissance, l’intégrale de $x^{\frac{2}{3}}$ par rapport à $x$ est $\frac{3}{5} x^{\frac{5}{3}}$ .

$a^{2} x + C - 3 a^{\frac{4}{3}} (\frac{3}{5} x^{\frac{5}{3}} + C) + \int 3 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{4}{3}} d x + \int - x^{2} d x$

Étape 6

Comme $3 a^{\frac{2}{3}}$ est constant par rapport à $x$ , placez $3 a^{\frac{2}{3}}$ en dehors de l’intégrale.

$a^{2} x + C - 3 a^{\frac{4}{3}} (\frac{3}{5} x^{\frac{5}{3}} + C) + 3 a^{\frac{2}{3}} \int x^{\frac{4}{3}} d x + \int - x^{2} d x$

Étape 7

Selon la règle de puissance, l’intégrale de $x^{\frac{4}{3}}$ par rapport à $x$ est $\frac{3}{7} x^{\frac{7}{3}}$ .

$a^{2} x + C - 3 a^{\frac{4}{3}} (\frac{3}{5} x^{\frac{5}{3}} + C) + 3 a^{\frac{2}{3}} (\frac{3}{7} x^{\frac{7}{3}} + C) + \int - x^{2} d x$

Étape 8

Comme $- 1$ est constant par rapport à $x$ , placez $- 1$ en dehors de l’intégrale.

$a^{2} x + C - 3 a^{\frac{4}{3}} (\frac{3}{5} x^{\frac{5}{3}} + C) + 3 a^{\frac{2}{3}} (\frac{3}{7} x^{\frac{7}{3}} + C) - \int x^{2} d x$

Étape 9

Selon la règle de puissance, l’intégrale de $x^{2}$ par rapport à $x$ est $\frac{1}{3} x^{3}$ .

$a^{2} x + C - 3 a^{\frac{4}{3}} (\frac{3}{5} x^{\frac{5}{3}} + C) + 3 a^{\frac{2}{3}} (\frac{3}{7} x^{\frac{7}{3}} + C) - (\frac{1}{3} x^{3} + C)$

Étape 10

Simplifiez

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Étape 10.1

Simplifiez

$a^{2} x - \frac{9 x^{\frac{5}{3}} a^{\frac{4}{3}}}{5} + \frac{9 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{7}{3}}}{7} - (\frac{1}{3} x^{3}) + C$

Étape 10.2

Associez $\frac{1}{3}$ et $x^{3}$ .

$a^{2} x - \frac{9 x^{\frac{5}{3}} a^{\frac{4}{3}}}{5} + \frac{9 a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{7}{3}}}{7} - \frac{x^{3}}{3} + C$

Étape 11

Remettez les termes dans l’ordre.

$a^{2} x - \frac{9}{5} x^{\frac{5}{3}} a^{\frac{4}{3}} + \frac{9}{7} a^{\frac{2}{3}} x^{\frac{7}{3}} - \frac{1}{3} x^{3} + C$