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Calcul infinitésimal Exemples
,
Étape 1
La moyenne quadratique d’une fonction sur un intervalle spécifié dans la racine carrée de la moyenne arithmétique (moyenne) des carrés des valeurs d’origine.
Étape 2
Remplacez les valeurs réelles dans la formule pour la moyenne quadratique d’une fonction.
Étape 3
Étape 3.1
Laissez . Alors , donc . Réécrivez avec et .
Étape 3.1.1
Laissez . Déterminez .
Étape 3.1.1.1
Différenciez .
Étape 3.1.1.2
Différenciez.
Étape 3.1.1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.1.1.2.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.1.1.3
Évaluez .
Étape 3.1.1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.1.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 3.1.1.3.3
Multipliez par .
Étape 3.1.1.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.1.1.5
Associez des termes.
Étape 3.1.1.5.1
Additionnez et .
Étape 3.1.1.5.2
Additionnez et .
Étape 3.1.2
Remplacez la limite inférieure pour dans .
Étape 3.1.3
Simplifiez
Étape 3.1.3.1
Multipliez par .
Étape 3.1.3.2
Additionnez et .
Étape 3.1.4
Remplacez la limite supérieure pour dans .
Étape 3.1.5
Simplifiez
Étape 3.1.5.1
Multipliez par .
Étape 3.1.5.2
Additionnez et .
Étape 3.1.6
Les valeurs déterminées pour et seront utilisées pour évaluer l’intégrale définie.
Étape 3.1.7
Réécrivez le problème en utilisant , et les nouvelles limites d’intégration.
Étape 3.2
Associez et .
Étape 3.3
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 3.4
Selon la règle de puissance, l’intégrale de par rapport à est .
Étape 3.5
Évaluez sur et sur .
Étape 3.6
Simplifiez
Étape 3.6.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.6.1.1
Utilisez le théorème du binôme.
Étape 3.6.1.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.6.1.2.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.6.1.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 3.6.1.2.3
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.6.1.2.4
Élevez à la puissance .
Étape 3.6.1.2.5
Multipliez par .
Étape 3.6.1.2.6
Multipliez par .
Étape 3.6.1.2.7
Multipliez par .
Étape 3.6.1.2.8
Élevez à la puissance .
Étape 3.6.1.2.9
Multipliez par .
Étape 3.6.1.2.10
Élevez à la puissance .
Étape 3.6.1.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.6.1.4
Simplifiez
Étape 3.6.1.4.1
Multipliez .
Étape 3.6.1.4.1.1
Associez et .
Étape 3.6.1.4.1.2
Associez et .
Étape 3.6.1.4.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.6.1.4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.6.1.4.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.6.1.4.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.6.1.4.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.6.1.4.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.6.1.4.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.6.1.4.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.6.1.4.4
Associez et .
Étape 3.6.1.5
Utilisez le théorème du binôme.
Étape 3.6.1.6
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.6.1.6.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.6.1.6.2
Élevez à la puissance .
Étape 3.6.1.6.3
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.6.1.6.4
Élevez à la puissance .
Étape 3.6.1.6.5
Multipliez par .
Étape 3.6.1.6.6
Multipliez par .
Étape 3.6.1.6.7
Multipliez par .
Étape 3.6.1.6.8
Élevez à la puissance .
Étape 3.6.1.6.9
Multipliez par .
Étape 3.6.1.6.10
Élevez à la puissance .
Étape 3.6.1.7
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.6.1.8
Simplifiez
Étape 3.6.1.8.1
Multipliez .
Étape 3.6.1.8.1.1
Multipliez par .
Étape 3.6.1.8.1.2
Associez et .
Étape 3.6.1.8.1.3
Associez et .
Étape 3.6.1.8.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.6.1.8.2.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 3.6.1.8.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 3.6.1.8.2.3
Annulez le facteur commun.
Étape 3.6.1.8.2.4
Réécrivez l’expression.
Étape 3.6.1.8.3
Multipliez par .
Étape 3.6.1.8.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.6.1.8.4.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 3.6.1.8.4.2
Factorisez à partir de .
Étape 3.6.1.8.4.3
Annulez le facteur commun.
Étape 3.6.1.8.4.4
Réécrivez l’expression.
Étape 3.6.1.8.5
Multipliez par .
Étape 3.6.1.8.6
Multipliez .
Étape 3.6.1.8.6.1
Multipliez par .
Étape 3.6.1.8.6.2
Associez et .
Étape 3.6.1.9
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 3.6.2
Associez les termes opposés dans .
Étape 3.6.2.1
Soustrayez de .
Étape 3.6.2.2
Additionnez et .
Étape 3.6.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 3.6.4
Additionnez et .
Étape 3.6.5
Divisez par .
Étape 3.6.6
Additionnez et .
Étape 3.6.7
Soustrayez de .
Étape 3.6.8
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.6.9
Simplifiez
Étape 3.6.9.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.6.9.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.6.9.1.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.6.9.1.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.6.9.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.6.9.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.6.9.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.6.9.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.6.9.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.6.9.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.6.9.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.6.9.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4
Étape 4.1
Additionnez et .
Étape 4.2
Factorisez à partir de .
Étape 4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 4.2.3
Factorisez à partir de .
Étape 4.2.4
Factorisez à partir de .
Étape 4.2.5
Factorisez à partir de .
Étape 4.3
Associez et .
Étape 4.4
Divisez par .
Étape 4.5
Réécrivez comme .
Étape 4.5.1
Réécrivez comme .
Étape 4.5.2
Réécrivez comme .
Étape 4.6
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 4.7
Simplifiez l’expression.
Étape 4.7.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 4.7.2
Élevez à la puissance .
Étape 5