Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Разложим дробь и умножим на общий знаменатель.
Этап 1.1.1
Разложим дробь на множители.
Этап 1.1.1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.1.1.2
Перепишем в виде .
Этап 1.1.1.3
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 1.1.1.4
Упростим.
Этап 1.1.1.4.1
Перепишем в виде .
Этап 1.1.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 1.1.1.4.3
Разложим на множители.
Этап 1.1.1.4.3.1
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 1.1.1.4.3.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 1.1.2
Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку у множителя 2-й порядок, в числителе должно быть членов. Количество необходимых членов в числителе всегда равно порядку множителя в знаменателе.
Этап 1.1.3
Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку множитель в знаменателе линейный, поместим одну переменную на его место .
Этап 1.1.4
Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку множитель в знаменателе линейный, поместим одну переменную на его место .
Этап 1.1.5
Умножим каждую дробь в уравнении на знаменатель исходного выражения. В этом случае знаменатель равен .
Этап 1.1.6
Сократим общий множитель .
Этап 1.1.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.6.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.7
Сократим общий множитель .
Этап 1.1.7.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.7.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.8
Сократим общий множитель .
Этап 1.1.8.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.8.2
Разделим на .
Этап 1.1.9
Упростим каждый член.
Этап 1.1.9.1
Сократим общий множитель .
Этап 1.1.9.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.9.1.2
Разделим на .
Этап 1.1.9.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.1.9.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.3
Упростим каждый член.
Этап 1.1.9.3.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.9.3.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.9.3.2.1
Перенесем .
Этап 1.1.9.3.2.2
Умножим на .
Этап 1.1.9.3.3
Умножим на .
Этап 1.1.9.3.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.9.3.5
Умножим на .
Этап 1.1.9.4
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 1.1.9.5
Упростим каждый член.
Этап 1.1.9.5.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.9.5.1.1
Перенесем .
Этап 1.1.9.5.1.2
Умножим на .
Этап 1.1.9.5.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.9.5.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.9.5.1.3
Добавим и .
Этап 1.1.9.5.2
Умножим на .
Этап 1.1.9.5.3
Умножим на .
Этап 1.1.9.5.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.9.5.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.9.5.5.1
Перенесем .
Этап 1.1.9.5.5.2
Умножим на .
Этап 1.1.9.5.6
Перенесем влево от .
Этап 1.1.9.5.7
Перепишем в виде .
Этап 1.1.9.5.8
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.9.5.8.1
Перенесем .
Этап 1.1.9.5.8.2
Умножим на .
Этап 1.1.9.5.9
Умножим на .
Этап 1.1.9.5.10
Умножим на .
Этап 1.1.9.5.11
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.9.5.12
Перенесем влево от .
Этап 1.1.9.5.13
Перепишем в виде .
Этап 1.1.9.6
Объединим противоположные члены в .
Этап 1.1.9.6.1
Добавим и .
Этап 1.1.9.6.2
Добавим и .
Этап 1.1.9.6.3
Добавим и .
Этап 1.1.9.6.4
Добавим и .
Этап 1.1.9.7
Сократим общий множитель .
Этап 1.1.9.7.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.9.7.2
Разделим на .
Этап 1.1.9.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.9
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.9.10
Умножим на .
Этап 1.1.9.11
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.1.9.11.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.11.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.11.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.12
Упростим каждый член.
Этап 1.1.9.12.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.9.12.1.1
Перенесем .
Этап 1.1.9.12.1.2
Умножим на .
Этап 1.1.9.12.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.9.12.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.9.12.1.3
Добавим и .
Этап 1.1.9.12.2
Умножим на .
Этап 1.1.9.12.3
Умножим на .
Этап 1.1.9.12.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.9.12.5
Перенесем влево от .
Этап 1.1.9.12.6
Перепишем в виде .
Этап 1.1.9.13
Сократим общий множитель .
Этап 1.1.9.13.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.9.13.2
Разделим на .
Этап 1.1.9.14
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.15
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.9.16
Умножим на .
Этап 1.1.9.17
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.1.9.17.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.17.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.17.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.18
Упростим каждый член.
Этап 1.1.9.18.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.9.18.1.1
Перенесем .
Этап 1.1.9.18.1.2
Умножим на .
Этап 1.1.9.18.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.9.18.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.9.18.1.3
Добавим и .
Этап 1.1.9.18.2
Умножим на .
Этап 1.1.9.18.3
Умножим на .
Этап 1.1.9.18.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.9.18.5
Умножим на .
Этап 1.1.10
Упорядочим.
Этап 1.1.10.1
Перенесем .
Этап 1.1.10.2
Перенесем .
Этап 1.1.10.3
Перенесем .
Этап 1.1.10.4
Перенесем .
Этап 1.1.10.5
Перенесем .
Этап 1.1.10.6
Перенесем .
Этап 1.1.10.7
Перенесем .
Этап 1.1.10.8
Перенесем .
Этап 1.1.10.9
Перенесем .
Этап 1.2
Составим уравнения для переменных элементарной дроби и используем их для создания системы уравнений.
Этап 1.2.1
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты из каждой части уравнения. Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 1.2.2
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты из каждой части уравнения. Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 1.2.3
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты из каждой части уравнения. Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 1.2.4
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты членов, не содержащих . Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 1.2.5
Составим систему уравнений, чтобы найти коэффициенты элементарных дробей.
Этап 1.3
Решим систему уравнений.
Этап 1.3.1
Решим относительно в .
Этап 1.3.1.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.1.2
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Этап 1.3.1.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.3.1.2.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.3.1.3
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 1.3.1.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.3.1.3.2
Упростим левую часть.
Этап 1.3.1.3.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.1.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.1.3.2.1.2
Разделим на .
Этап 1.3.1.3.3
Упростим правую часть.
Этап 1.3.1.3.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.1.3.3.1.1
Сократим общий множитель и .
Этап 1.3.1.3.3.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.1.3.3.1.1.2
Сократим общие множители.
Этап 1.3.1.3.3.1.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.1.3.3.1.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.1.3.3.1.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.1.3.3.1.1.2.4
Разделим на .
Этап 1.3.1.3.3.1.2
Сократим общий множитель и .
Этап 1.3.1.3.3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.1.3.3.1.2.2
Сократим общие множители.
Этап 1.3.1.3.3.1.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.1.3.3.1.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.1.3.3.1.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.1.3.3.1.2.2.4
Разделим на .
Этап 1.3.2
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 1.3.2.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.2.2
Упростим правую часть.
Этап 1.3.2.2.1
Упростим .
Этап 1.3.2.2.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.2.2.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.2.2.1.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.2.2.1.1.3
Умножим на .
Этап 1.3.2.2.1.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 1.3.2.2.1.2.1
Добавим и .
Этап 1.3.2.2.1.2.2
Добавим и .
Этап 1.3.3
Решим относительно в .
Этап 1.3.3.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.3.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.3.3.3
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 1.3.3.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.3.3.3.2
Упростим левую часть.
Этап 1.3.3.3.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.3.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.3.3.2.1.2
Разделим на .
Этап 1.3.3.3.3
Упростим правую часть.
Этап 1.3.3.3.3.1
Сократим общий множитель и .
Этап 1.3.3.3.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.3.3.3.1.2
Сократим общие множители.
Этап 1.3.3.3.3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.3.3.3.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.3.3.3.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.3.3.3.1.2.4
Разделим на .
Этап 1.3.4
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 1.3.4.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.4.2
Упростим правую часть.
Этап 1.3.4.2.1
Упростим .
Этап 1.3.4.2.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.4.2.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.4.2.1.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.4.2.1.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.4.2.1.1.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.4.2.1.1.2.3
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.4.2.1.1.2.4
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.4.2.1.1.3
Умножим на .
Этап 1.3.4.2.1.1.4
Перепишем в виде .
Этап 1.3.4.2.1.2
Объединим противоположные члены в .
Этап 1.3.4.2.1.2.1
Вычтем из .
Этап 1.3.4.2.1.2.2
Добавим и .
Этап 1.3.4.3
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.4.4
Упростим правую часть.
Этап 1.3.4.4.1
Упростим .
Этап 1.3.4.4.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.4.4.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.4.4.1.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.4.4.1.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.4.4.1.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.4.4.1.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.4.4.1.1.3
Умножим на .
Этап 1.3.4.4.1.2
Добавим и .
Этап 1.3.4.5
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.4.6
Упростим правую часть.
Этап 1.3.4.6.1
Упростим .
Этап 1.3.4.6.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.4.6.1.1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.3.4.6.1.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.4.6.1.1.3
Перепишем в виде .
Этап 1.3.4.6.1.1.4
Умножим .
Этап 1.3.4.6.1.1.4.1
Умножим на .
Этап 1.3.4.6.1.1.4.2
Умножим на .
Этап 1.3.4.6.1.2
Добавим и .
Этап 1.3.5
Изменим порядок и .
Этап 1.3.6
Решим относительно в .
Этап 1.3.6.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.6.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.3.6.3
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 1.3.6.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.3.6.3.2
Упростим левую часть.
Этап 1.3.6.3.2.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 1.3.6.3.2.2
Разделим на .
Этап 1.3.6.3.3
Упростим правую часть.
Этап 1.3.6.3.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.6.3.3.1.1
Вынесем знак минуса из знаменателя .
Этап 1.3.6.3.3.1.2
Перепишем в виде .
Этап 1.3.6.3.3.1.3
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 1.3.6.3.3.1.4
Разделим на .
Этап 1.3.7
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 1.3.7.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.7.2
Упростим правую часть.
Этап 1.3.7.2.1
Упростим .
Этап 1.3.7.2.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.7.2.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.7.2.1.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.7.2.1.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.7.2.1.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.7.2.1.1.3.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.7.2.1.1.3.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.7.2.1.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.3.7.2.1.3
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 1.3.7.2.1.3.1
Умножим на .
Этап 1.3.7.2.1.3.2
Умножим на .
Этап 1.3.7.2.1.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.3.7.2.1.5
Добавим и .
Этап 1.3.7.3
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.7.4
Упростим правую часть.
Этап 1.3.7.4.1
Упростим .
Этап 1.3.7.4.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.7.4.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.7.4.1.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.7.4.1.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.7.4.1.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.7.4.1.1.3.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.7.4.1.1.3.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.7.4.1.2
Добавим и .
Этап 1.3.8
Решим относительно в .
Этап 1.3.8.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.8.2
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Этап 1.3.8.2.1
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.3.8.2.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.3.8.3
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 1.3.8.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.3.8.3.2
Упростим левую часть.
Этап 1.3.8.3.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.8.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.8.3.2.1.2
Разделим на .
Этап 1.3.8.3.3
Упростим правую часть.
Этап 1.3.8.3.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.8.3.3.1.1
Сократим общий множитель и .
Этап 1.3.8.3.3.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.8.3.3.1.1.2
Сократим общие множители.
Этап 1.3.8.3.3.1.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.8.3.3.1.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.8.3.3.1.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.8.3.3.1.1.2.4
Разделим на .
Этап 1.3.8.3.3.1.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.3.9
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 1.3.9.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.9.2
Упростим правую часть.
Этап 1.3.9.2.1
Упростим .
Этап 1.3.9.2.1.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.9.2.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.9.2.1.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.9.2.1.1.3
Умножим .
Этап 1.3.9.2.1.1.3.1
Умножим на .
Этап 1.3.9.2.1.1.3.2
Умножим на .
Этап 1.3.9.2.1.2
Упростим члены.
Этап 1.3.9.2.1.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.3.9.2.1.2.2
Добавим и .
Этап 1.3.9.2.1.2.3
Сократим общий множитель и .
Этап 1.3.9.2.1.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.9.2.1.2.3.2
Сократим общие множители.
Этап 1.3.9.2.1.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.9.2.1.2.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.9.2.1.2.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.9.2.1.2.4
Вычтем из .
Этап 1.3.10
Решим относительно в .
Этап 1.3.10.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.10.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.3.10.3
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 1.3.10.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.3.10.3.2
Упростим левую часть.
Этап 1.3.10.3.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.10.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.10.3.2.1.2
Разделим на .
Этап 1.3.10.3.3
Упростим правую часть.
Этап 1.3.10.3.3.1
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 1.3.10.3.3.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.3.10.3.3.3
Умножим .
Этап 1.3.10.3.3.3.1
Умножим на .
Этап 1.3.10.3.3.3.2
Умножим на .
Этап 1.3.10.3.3.3.3
Умножим на .
Этап 1.3.10.3.3.3.4
Умножим на .
Этап 1.3.11
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 1.3.11.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.11.2
Упростим правую часть.
Этап 1.3.11.2.1
Упростим .
Этап 1.3.11.2.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.11.2.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.11.2.1.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.11.2.1.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.11.2.1.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.3.11.2.1.3
Упростим выражение.
Этап 1.3.11.2.1.3.1
Вычтем из .
Этап 1.3.11.2.1.3.2
Разделим на .
Этап 1.3.11.3
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.11.4
Упростим правую часть.
Этап 1.3.11.4.1
Упростим .
Этап 1.3.11.4.1.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.3.11.4.1.2
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 1.3.11.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 1.3.11.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 1.3.11.4.1.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.3.11.4.1.4
Добавим и .
Этап 1.3.12
Перечислим все решения.
Этап 1.4
Заменим каждый коэффициент элементарной дроби в значениями, найденными для , , и .
Этап 1.5
Упростим.
Этап 1.5.1
Упростим числитель.
Этап 1.5.1.1
Объединим и .
Этап 1.5.1.2
Добавим и .
Этап 1.5.2
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 1.5.3
Умножим на .
Этап 1.5.4
Перенесем влево от .
Этап 1.5.5
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 1.5.6
Умножим на .
Этап 1.5.7
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 1.5.8
Умножим на .
Этап 2
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 3
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 5
Этап 5.1
Пусть . Найдем .
Этап 5.1.1
Дифференцируем .
Этап 5.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 5.1.3
Найдем значение .
Этап 5.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.1.3.3
Умножим на .
Этап 5.1.4
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 5.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 5.1.4.2
Добавим и .
Этап 5.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 6
Этап 6.1
Умножим на .
Этап 6.2
Перенесем влево от .
Этап 7
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 8
Этап 8.1
Умножим на .
Этап 8.2
Умножим на .
Этап 9
Интеграл по имеет вид .
Этап 10
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 11
Этап 11.1
Пусть . Найдем .
Этап 11.1.1
Дифференцируем .
Этап 11.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 11.1.3
Найдем значение .
Этап 11.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 11.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 11.1.3.3
Умножим на .
Этап 11.1.4
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 11.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 11.1.4.2
Добавим и .
Этап 11.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 12
Этап 12.1
Умножим на .
Этап 12.2
Перенесем влево от .
Этап 13
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 14
Этап 14.1
Умножим на .
Этап 14.2
Умножим на .
Этап 15
Интеграл по имеет вид .
Этап 16
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 17
Этап 17.1
Пусть . Найдем .
Этап 17.1.1
Дифференцируем .
Этап 17.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 17.1.3
Найдем значение .
Этап 17.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 17.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 17.1.3.3
Умножим на .
Этап 17.1.4
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 17.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 17.1.4.2
Добавим и .
Этап 17.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 18
Этап 18.1
Умножим на .
Этап 18.2
Перенесем влево от .
Этап 19
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 20
Этап 20.1
Умножим на .
Этап 20.2
Умножим на .
Этап 21
Интеграл по имеет вид .
Этап 22
Упростим.
Этап 23
Этап 23.1
Заменим все вхождения на .
Этап 23.2
Заменим все вхождения на .
Этап 23.3
Заменим все вхождения на .