Математический анализ Примеры

Найти площадь между кривыми x=-2 , x=1 , y=2x , y=x^2-3
, , ,
Этап 1
Решим, воспользовавшись подстановкой, чтобы найти пересечение кривых.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Исключим равные части каждого уравнения и объединим.
Этап 1.2
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.2.3
Разложим левую часть уравнения на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.1.1
Изменим порядок и .
Этап 1.2.3.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.3.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.3.1.4
Перепишем в виде .
Этап 1.2.3.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.3.1.6
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.3.2
Разложим на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.2.1
Разложим на множители, используя метод группировки.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.2.1.1
Рассмотрим форму . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно , а сумма — . В данном случае произведение чисел равно , а сумма — .
Этап 1.2.3.2.1.2
Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.
Этап 1.2.3.2.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 1.2.4
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 1.2.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.5.1
Приравняем к .
Этап 1.2.5.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.2.6
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.6.1
Приравняем к .
Этап 1.2.6.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.2.7
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 1.3
Вычислим , когда .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
Подставим вместо .
Этап 1.3.2
Подставим вместо в и решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 1.3.2.2
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.3.2.2.2
Вычтем из .
Этап 1.4
Вычислим , когда .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1
Подставим вместо .
Этап 1.4.2
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.4.2.2
Вычтем из .
Этап 1.5
Решение данной системы — полный набор упорядоченных пар, представляющих собой допустимые решения.
Этап 2
Площадь области между кривыми определяется как интеграл верхней кривой минус интеграл нижней кривой по каждой области. Области определяются точками пересечения кривых. Это можно сделать алгебраически или графически.
Этап 3
Проинтегрируем, чтобы найти площадь между и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Объединим интегралы в один интеграл.
Этап 3.2
Умножим на .
Этап 3.3
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 3.4
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 3.5
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 3.6
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 3.7
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 3.8
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.1
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.1.1
Объединим и .
Этап 3.8.1.2
Объединим и .
Этап 3.8.2
Подставим и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.2.1
Найдем значение в и в .
Этап 3.8.2.2
Найдем значение в и в .
Этап 3.8.2.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.2.3.1
Возведем в степень .
Этап 3.8.2.3.2
Объединим и .
Этап 3.8.2.3.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.8.2.3.4
Умножим на .
Этап 3.8.2.3.5
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.8.2.3.6
Объединим и .
Этап 3.8.2.3.7
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.8.2.3.8
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.2.3.8.1
Умножим на .
Этап 3.8.2.3.8.2
Добавим и .
Этап 3.8.2.3.9
Возведем в степень .
Этап 3.8.2.3.10
Объединим и .
Этап 3.8.2.3.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.8.2.3.12
Умножим на .
Этап 3.8.2.3.13
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.8.2.3.14
Объединим и .
Этап 3.8.2.3.15
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.8.2.3.16
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.2.3.16.1
Умножим на .
Этап 3.8.2.3.16.2
Добавим и .
Этап 3.8.2.3.17
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.8.2.3.18
Вычтем из .
Этап 3.8.2.3.19
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.8.2.3.20
Возведем в степень .
Этап 3.8.2.3.21
Возведем в степень .
Этап 3.8.2.3.22
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.2.3.22.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.8.2.3.22.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.2.3.22.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.8.2.3.22.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.8.2.3.22.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.8.2.3.22.2.4
Разделим на .
Этап 3.8.2.3.23
Умножим на .
Этап 3.8.2.3.24
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.8.2.3.25
Объединим и .
Этап 3.8.2.3.26
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.8.2.3.27
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.2.3.27.1
Умножим на .
Этап 3.8.2.3.27.2
Вычтем из .
Этап 3.8.2.3.28
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.8.2.3.29
Умножим на .
Этап 3.8.2.3.30
Объединим и .
Этап 3.8.2.3.31
Умножим на .
Этап 3.8.2.3.32
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.2.3.32.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.8.2.3.32.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.2.3.32.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.8.2.3.32.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.8.2.3.32.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.8.2.3.32.2.4
Разделим на .
Этап 3.8.2.3.33
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.8.2.3.34
Объединим и .
Этап 3.8.2.3.35
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.8.2.3.36
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.2.3.36.1
Умножим на .
Этап 3.8.2.3.36.2
Добавим и .
Этап 4
Площадь области между кривыми определяется как интеграл верхней кривой минус интеграл нижней кривой по каждой области. Области определяются точками пересечения кривых. Это можно сделать алгебраически или графически.
Этап 5
Проинтегрируем, чтобы найти площадь между и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Объединим интегралы в один интеграл.
Этап 5.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.2
Умножим на .
Этап 5.3
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 5.4
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 5.5
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 5.6
Объединим и .
Этап 5.7
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 5.8
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 5.9
Объединим и .
Этап 5.10
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 5.11
Подставим и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.11.1
Найдем значение в и в .
Этап 5.11.2
Найдем значение в и в .
Этап 5.11.3
Найдем значение в и в .
Этап 5.11.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.11.4.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.11.4.2
Возведем в степень .
Этап 5.11.4.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.11.4.4
Вычтем из .
Этап 5.11.4.5
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.11.4.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.11.4.5.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.11.4.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.11.4.5.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.11.4.5.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.11.4.5.2.4
Разделим на .
Этап 5.11.4.6
Умножим на .
Этап 5.11.4.7
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.11.4.8
Возведем в степень .
Этап 5.11.4.9
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.11.4.10
Умножим на .
Этап 5.11.4.11
Умножим на .
Этап 5.11.4.12
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.11.4.13
Добавим и .
Этап 5.11.4.14
Вычтем из .
Этап 5.11.4.15
Умножим на .
Этап 5.11.4.16
Умножим на .
Этап 5.11.4.17
Добавим и .
Этап 5.11.4.18
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.11.4.19
Объединим и .
Этап 5.11.4.20
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.11.4.21
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.11.4.21.1
Умножим на .
Этап 5.11.4.21.2
Добавим и .
Этап 6
Сложим площади .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 6.2
Добавим и .
Этап 7