Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 2
Умножим обе части на .
Этап 3
Этап 3.1
Сократим общий множитель .
Этап 3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.2
Объединим и .
Этап 3.3
Упростим знаменатель.
Этап 3.3.1
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 3.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.5
Сократим общий множитель .
Этап 3.5.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 3.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.4
Сократим общий множитель.
Этап 3.5.5
Перепишем это выражение.
Этап 3.6
Объединим и .
Этап 3.7
Упростим знаменатель.
Этап 3.7.1
Перепишем в виде .
Этап 3.7.2
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 3.8
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4
Этап 4.1
Зададим интеграл на каждой стороне.
Этап 4.2
Проинтегрируем левую часть.
Этап 4.2.1
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Этап 4.2.1.1
Пусть . Найдем .
Этап 4.2.1.1.1
Дифференцируем .
Этап 4.2.1.1.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.2.1.1.3
Продифференцируем.
Этап 4.2.1.1.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.2.1.1.3.2
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.2.1.1.3.3
Добавим и .
Этап 4.2.1.1.3.4
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.2.1.1.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.2.1.1.3.6
Упростим выражение.
Этап 4.2.1.1.3.6.1
Умножим на .
Этап 4.2.1.1.3.6.2
Перенесем влево от .
Этап 4.2.1.1.3.6.3
Перепишем в виде .
Этап 4.2.1.1.3.7
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.2.1.1.3.8
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.2.1.1.3.9
Добавим и .
Этап 4.2.1.1.3.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.2.1.1.3.11
Умножим на .
Этап 4.2.1.1.4
Упростим.
Этап 4.2.1.1.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.2.1.1.4.2
Объединим термины.
Этап 4.2.1.1.4.2.1
Умножим на .
Этап 4.2.1.1.4.2.2
Добавим и .
Этап 4.2.1.1.4.2.3
Добавим и .
Этап 4.2.1.1.4.2.4
Вычтем из .
Этап 4.2.1.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 4.2.2
Упростим.
Этап 4.2.2.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.2.2.3
Перенесем влево от .
Этап 4.2.3
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4.2.4
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4.2.5
Интеграл по имеет вид .
Этап 4.2.6
Упростим.
Этап 4.2.7
Заменим все вхождения на .
Этап 4.3
Проинтегрируем правую часть.
Этап 4.3.1
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4.3.2
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Этап 4.3.2.1
Пусть . Найдем .
Этап 4.3.2.1.1
Дифференцируем .
Этап 4.3.2.1.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.3.2.1.3
Продифференцируем.
Этап 4.3.2.1.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.3.2.1.3.2
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.3.2.1.3.3
Добавим и .
Этап 4.3.2.1.3.4
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.3.2.1.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.3.2.1.3.6
Упростим выражение.
Этап 4.3.2.1.3.6.1
Умножим на .
Этап 4.3.2.1.3.6.2
Перенесем влево от .
Этап 4.3.2.1.3.6.3
Перепишем в виде .
Этап 4.3.2.1.3.7
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.3.2.1.3.8
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.3.2.1.3.9
Добавим и .
Этап 4.3.2.1.3.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.3.2.1.3.11
Умножим на .
Этап 4.3.2.1.4
Упростим.
Этап 4.3.2.1.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.3.2.1.4.2
Объединим термины.
Этап 4.3.2.1.4.2.1
Умножим на .
Этап 4.3.2.1.4.2.2
Добавим и .
Этап 4.3.2.1.4.2.3
Добавим и .
Этап 4.3.2.1.4.2.4
Вычтем из .
Этап 4.3.2.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 4.3.3
Упростим.
Этап 4.3.3.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.3.3.2
Умножим на .
Этап 4.3.3.3
Перенесем влево от .
Этап 4.3.4
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4.3.5
Упростим.
Этап 4.3.5.1
Умножим на .
Этап 4.3.5.2
Умножим на .
Этап 4.3.6
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4.3.7
Интеграл по имеет вид .
Этап 4.3.8
Упростим.
Этап 4.3.9
Заменим все вхождения на .
Этап 4.4
Сгруппируем постоянную интегрирования в правой части как .
Этап 5
Этап 5.1
Умножим обе части уравнения на .
Этап 5.2
Упростим обе части уравнения.
Этап 5.2.1
Упростим левую часть.
Этап 5.2.1.1
Упростим .
Этап 5.2.1.1.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 5.2.1.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.1.1.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.1.1.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.1.1.2
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 5.2.1.1.2.1
Упростим каждый член.
Этап 5.2.1.1.2.1.1
Умножим на .
Этап 5.2.1.1.2.1.2
Умножим на .
Этап 5.2.1.1.2.1.3
Умножим на .
Этап 5.2.1.1.2.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.2.1.1.2.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 5.2.1.1.2.1.5.1
Перенесем .
Этап 5.2.1.1.2.1.5.2
Умножим на .
Этап 5.2.1.1.2.2
Добавим и .
Этап 5.2.1.1.2.3
Добавим и .
Этап 5.2.1.1.3
Объединим и .
Этап 5.2.1.1.4
Сократим общий множитель .
Этап 5.2.1.1.4.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 5.2.1.1.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.1.1.4.3
Сократим общий множитель.
Этап 5.2.1.1.4.4
Перепишем это выражение.
Этап 5.2.1.1.5
Умножим.
Этап 5.2.1.1.5.1
Умножим на .
Этап 5.2.1.1.5.2
Умножим на .
Этап 5.2.2
Упростим правую часть.
Этап 5.2.2.1
Упростим .
Этап 5.2.2.1.1
Упростим каждый член.
Этап 5.2.2.1.1.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 5.2.2.1.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.1.1.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.1.1.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.1.1.2
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 5.2.2.1.1.2.1
Упростим каждый член.
Этап 5.2.2.1.1.2.1.1
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.1.2.1.2
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.1.2.1.3
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.1.2.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.2.2.1.1.2.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 5.2.2.1.1.2.1.5.1
Перенесем .
Этап 5.2.2.1.1.2.1.5.2
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.1.2.2
Добавим и .
Этап 5.2.2.1.1.2.3
Добавим и .
Этап 5.2.2.1.1.3
Объединим и .
Этап 5.2.2.1.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.2.2.1.3
Упростим члены.
Этап 5.2.2.1.3.1
Объединим и .
Этап 5.2.2.1.3.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.2.2.1.3.3
Сократим общий множитель .
Этап 5.2.2.1.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.2.1.3.3.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.2.2.1.3.3.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.2.2.1.4
Перенесем влево от .
Этап 5.2.2.1.5
Упростим путем перемножения.
Этап 5.2.2.1.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2.1.5.2
Умножим на .
Этап 5.3
Перенесем все члены с логарифмами в левую часть уравнения.
Этап 5.4
Используем свойства произведения логарифмов: .
Этап 5.5
Для перемножения модулей следует перемножить члены внутри каждого модуля.
Этап 5.6
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 5.6.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.6.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.7
Упростим каждый член.
Этап 5.7.1
Умножим на .
Этап 5.7.2
Умножим на .
Этап 5.7.3
Умножим на .
Этап 5.7.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.7.5
Умножим на .
Этап 5.7.6
Умножим на .
Этап 5.8
Чтобы решить относительно , перепишем уравнение, используя свойства логарифмов.
Этап 5.9
Перепишем в экспоненциальной форме, используя определение логарифма. Если и — положительные вещественные числа и , то эквивалентно .
Этап 5.10
Решим относительно .
Этап 5.10.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 5.10.2
Избавимся от знаков модуля. В правой части уравнения возникнет знак , поскольку .
Этап 5.10.3
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Этап 5.10.3.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 5.10.3.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 5.10.4
Вынесем множитель из .
Этап 5.10.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.10.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.10.4.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.10.5
Перепишем в виде .
Этап 5.10.6
Изменим порядок и .
Этап 5.10.7
Разложим на множители.
Этап 5.10.7.1
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 5.10.7.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 5.10.8
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 5.10.8.1
Разделим каждый член на .
Этап 5.10.8.2
Упростим левую часть.
Этап 5.10.8.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 5.10.8.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.10.8.2.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.10.8.2.2
Сократим общий множитель .
Этап 5.10.8.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.10.8.2.2.2
Разделим на .
Этап 5.10.8.3
Упростим правую часть.
Этап 5.10.8.3.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.10.9
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 5.10.10
Упростим .
Этап 5.10.10.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.10.10.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.10.10.3
Перепишем в виде .
Этап 5.10.10.4
Умножим на .
Этап 5.10.10.5
Объединим и упростим знаменатель.
Этап 5.10.10.5.1
Умножим на .
Этап 5.10.10.5.2
Возведем в степень .
Этап 5.10.10.5.3
Возведем в степень .
Этап 5.10.10.5.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.10.10.5.5
Добавим и .
Этап 5.10.10.5.6
Перепишем в виде .
Этап 5.10.10.5.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 5.10.10.5.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 5.10.10.5.6.3
Объединим и .
Этап 5.10.10.5.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 5.10.10.5.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.10.10.5.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.10.10.5.6.5
Упростим.
Этап 5.10.10.6
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 6
Упростим постоянную интегрирования.