Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Решим относительно .
Этап 1.1.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.1.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.2
Умножим обе части на .
Этап 1.3
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.4
Перепишем уравнение.
Этап 2
Этап 2.1
Зададим интеграл на каждой стороне.
Этап 2.2
Проинтегрируем левую часть.
Этап 2.2.1
Упростим.
Этап 2.2.1.1
Упростим знаменатель.
Этап 2.2.1.1.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.2.1.1.2
Объединим и .
Этап 2.2.1.1.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.2.1.1.4
Упростим числитель.
Этап 2.2.1.1.4.1
Перепишем в виде .
Этап 2.2.1.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 2.2.1.1.4.2.1
Умножим на .
Этап 2.2.1.1.4.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.2.1.1.4.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.2.1.1.4.2.2
Добавим и .
Этап 2.2.1.1.4.3
Поскольку оба члена являются полными кубами, выполним разложение на множители, используя формулу разности кубов, , где и .
Этап 2.2.1.1.4.4
Упростим.
Этап 2.2.1.1.4.4.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 2.2.1.1.4.4.2
Умножим на .
Этап 2.2.1.2
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 2.2.1.3
Умножим на .
Этап 2.2.2
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Этап 2.2.2.1
Пусть . Найдем .
Этап 2.2.2.1.1
Дифференцируем .
Этап 2.2.2.1.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.2.2.1.3
Продифференцируем.
Этап 2.2.2.1.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2.2.1.3.2
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.2.2.1.3.3
Добавим и .
Этап 2.2.2.1.3.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.2.1.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.2.1.3.6
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2.2.1.3.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.2.2.1.3.8
Добавим и .
Этап 2.2.2.1.3.9
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2.2.1.3.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.2.1.3.11
Упростим выражение.
Этап 2.2.2.1.3.11.1
Умножим на .
Этап 2.2.2.1.3.11.2
Перенесем влево от .
Этап 2.2.2.1.3.11.3
Перепишем в виде .
Этап 2.2.2.1.4
Упростим.
Этап 2.2.2.1.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.2.2.1.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.2.2.1.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.2.2.1.4.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.2.2.1.4.5
Объединим термины.
Этап 2.2.2.1.4.5.1
Умножим на .
Этап 2.2.2.1.4.5.2
Умножим на .
Этап 2.2.2.1.4.5.3
Умножим на .
Этап 2.2.2.1.4.5.4
Умножим на .
Этап 2.2.2.1.4.5.5
Возведем в степень .
Этап 2.2.2.1.4.5.6
Возведем в степень .
Этап 2.2.2.1.4.5.7
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.2.2.1.4.5.8
Добавим и .
Этап 2.2.2.1.4.5.9
Добавим и .
Этап 2.2.2.1.4.5.10
Умножим на .
Этап 2.2.2.1.4.5.11
Вычтем из .
Этап 2.2.2.1.4.5.12
Добавим и .
Этап 2.2.2.1.4.5.13
Вычтем из .
Этап 2.2.2.1.4.5.14
Добавим и .
Этап 2.2.2.1.4.5.15
Вычтем из .
Этап 2.2.2.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 2.2.3
Упростим.
Этап 2.2.3.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.2.3.2
Умножим на .
Этап 2.2.3.3
Перенесем влево от .
Этап 2.2.4
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.2.5
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.2.6
Интеграл по имеет вид .
Этап 2.2.7
Упростим.
Этап 2.2.8
Заменим все вхождения на .
Этап 2.3
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 2.4
Сгруппируем постоянную интегрирования в правой части как .
Этап 3
Этап 3.1
Умножим обе части уравнения на .
Этап 3.2
Упростим обе части уравнения.
Этап 3.2.1
Упростим левую часть.
Этап 3.2.1.1
Упростим .
Этап 3.2.1.1.1
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 3.2.1.1.2
Упростим члены.
Этап 3.2.1.1.2.1
Упростим каждый член.
Этап 3.2.1.1.2.1.1
Умножим на .
Этап 3.2.1.1.2.1.2
Умножим на .
Этап 3.2.1.1.2.1.3
Умножим на .
Этап 3.2.1.1.2.1.4
Умножим на .
Этап 3.2.1.1.2.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.2.1.1.2.1.5.1
Перенесем .
Этап 3.2.1.1.2.1.5.2
Умножим на .
Этап 3.2.1.1.2.1.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.2.1.1.2.1.6.1
Перенесем .
Этап 3.2.1.1.2.1.6.2
Умножим на .
Этап 3.2.1.1.2.1.6.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.2.1.1.2.1.6.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.2.1.1.2.1.6.3
Добавим и .
Этап 3.2.1.1.2.2
Упростим члены.
Этап 3.2.1.1.2.2.1
Объединим противоположные члены в .
Этап 3.2.1.1.2.2.1.1
Вычтем из .
Этап 3.2.1.1.2.2.1.2
Добавим и .
Этап 3.2.1.1.2.2.1.3
Вычтем из .
Этап 3.2.1.1.2.2.1.4
Добавим и .
Этап 3.2.1.1.2.2.2
Объединим и .
Этап 3.2.1.1.2.2.3
Сократим общий множитель .
Этап 3.2.1.1.2.2.3.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 3.2.1.1.2.2.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.2.1.1.2.2.3.3
Сократим общий множитель.
Этап 3.2.1.1.2.2.3.4
Перепишем это выражение.
Этап 3.2.1.1.2.2.4
Умножим.
Этап 3.2.1.1.2.2.4.1
Умножим на .
Этап 3.2.1.1.2.2.4.2
Умножим на .
Этап 3.2.2
Упростим правую часть.
Этап 3.2.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.3
Чтобы решить относительно , перепишем уравнение, используя свойства логарифмов.
Этап 3.4
Перепишем в экспоненциальной форме, используя определение логарифма. Если и — положительные вещественные числа и , то эквивалентно .
Этап 3.5
Решим относительно .
Этап 3.5.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 3.5.2
Избавимся от знаков модуля. В правой части уравнения возникнет знак , поскольку .
Этап 3.5.3
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 3.5.4
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 3.5.4.1
Разделим каждый член на .
Этап 3.5.4.2
Упростим левую часть.
Этап 3.5.4.2.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 3.5.4.2.2
Разделим на .
Этап 3.5.4.3
Упростим правую часть.
Этап 3.5.4.3.1
Упростим каждый член.
Этап 3.5.4.3.1.1
Вынесем знак минуса из знаменателя .
Этап 3.5.4.3.1.2
Перепишем в виде .
Этап 3.5.4.3.1.3
Разделим на .
Этап 3.5.5
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 4
Этап 4.1
Упростим постоянную интегрирования.
Этап 4.2
Перепишем в виде .
Этап 4.3
Изменим порядок и .
Этап 4.4
Объединим константы с плюсом или минусом.