Введите задачу...
Математический анализ Примеры
,
Этап 1
Чтобы найти объем пространственной фигуры, сначала определим площадь каждого среза, а затем проинтегрируем по всему диапазону. Каждый срез имеет форму круга с радиусом и площадью .
, где и
Этап 2
Этап 2.1
Упростим каждый член.
Этап 2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 2.1.2
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.1.3
Упростим каждый член.
Этап 2.1.3.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.1.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.1.2
Добавим и .
Этап 2.1.3.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.3.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.3.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.3.2
Умножим на .
Этап 2.1.3.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.3.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.3.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.4
Перенесем влево от .
Этап 2.1.3.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.5.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.5.2
Умножим на .
Этап 2.1.3.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.3.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.5.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.6
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.3.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.7.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.7.2
Умножим на .
Этап 2.1.3.8
Умножим на .
Этап 2.1.3.9
Умножим на .
Этап 2.1.3.10
Умножим на .
Этап 2.1.3.11
Умножим на .
Этап 2.1.4
Вычтем из .
Этап 2.1.5
Добавим и .
Этап 2.1.6
Добавим и .
Этап 2.1.7
Вычтем из .
Этап 2.1.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.1.9
Упростим.
Этап 2.1.9.1
Умножим на .
Этап 2.1.9.2
Умножим на .
Этап 2.1.9.3
Умножим на .
Этап 2.1.9.4
Умножим на .
Этап 2.2
Вычтем из .
Этап 3
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 4
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 5
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 6
Объединим и .
Этап 7
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 8
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 9
Объединим и .
Этап 10
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 11
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 12
Объединим и .
Этап 13
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 14
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 15
Объединим и .
Этап 16
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 17
Этап 17.1
Найдем значение в и в .
Этап 17.2
Найдем значение в и в .
Этап 17.3
Найдем значение в и в .
Этап 17.4
Найдем значение в и в .
Этап 17.5
Найдем значение в и в .
Этап 17.6
Упростим.
Этап 17.6.1
Возведем в степень .
Этап 17.6.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 17.6.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.4
Вычтем из .
Этап 17.6.5
Возведем в степень .
Этап 17.6.6
Сократим общий множитель и .
Этап 17.6.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.6.2
Сократим общие множители.
Этап 17.6.6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.6.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 17.6.6.2.4
Разделим на .
Этап 17.6.7
Единица в любой степени равна единице.
Этап 17.6.8
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 17.6.9
Объединим и .
Этап 17.6.10
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.11
Упростим числитель.
Этап 17.6.11.1
Умножим на .
Этап 17.6.11.2
Вычтем из .
Этап 17.6.12
Объединим и .
Этап 17.6.13
Умножим на .
Этап 17.6.14
Сократим общий множитель и .
Этап 17.6.14.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.14.2
Сократим общие множители.
Этап 17.6.14.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.14.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.6.14.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 17.6.14.2.4
Разделим на .
Этап 17.6.15
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 17.6.16
Объединим и .
Этап 17.6.17
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.18
Упростим числитель.
Этап 17.6.18.1
Умножим на .
Этап 17.6.18.2
Добавим и .
Этап 17.6.19
Возведем в степень .
Этап 17.6.20
Единица в любой степени равна единице.
Этап 17.6.21
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.22
Вычтем из .
Этап 17.6.23
Сократим общий множитель и .
Этап 17.6.23.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.23.2
Сократим общие множители.
Этап 17.6.23.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.23.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.6.23.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 17.6.23.2.4
Разделим на .
Этап 17.6.24
Умножим на .
Этап 17.6.25
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 17.6.26
Объединим и .
Этап 17.6.27
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.28
Упростим числитель.
Этап 17.6.28.1
Умножим на .
Этап 17.6.28.2
Вычтем из .
Этап 17.6.29
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 17.6.30
Возведем в степень .
Этап 17.6.31
Сократим общий множитель и .
Этап 17.6.31.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.31.2
Сократим общие множители.
Этап 17.6.31.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.31.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.6.31.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 17.6.31.2.4
Разделим на .
Этап 17.6.32
Единица в любой степени равна единице.
Этап 17.6.33
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 17.6.34
Объединим и .
Этап 17.6.35
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.36
Упростим числитель.
Этап 17.6.36.1
Умножим на .
Этап 17.6.36.2
Вычтем из .
Этап 17.6.37
Объединим и .
Этап 17.6.38
Умножим на .
Этап 17.6.39
Сократим общий множитель и .
Этап 17.6.39.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.39.2
Сократим общие множители.
Этап 17.6.39.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.6.39.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.6.39.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 17.6.39.2.4
Разделим на .
Этап 17.6.40
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 17.6.41
Объединим и .
Этап 17.6.42
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.43
Упростим числитель.
Этап 17.6.43.1
Умножим на .
Этап 17.6.43.2
Добавим и .
Этап 17.6.44
Умножим на .
Этап 17.6.45
Умножим на .
Этап 17.6.46
Добавим и .
Этап 17.6.47
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 17.6.48
Объединим и .
Этап 17.6.49
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 17.6.50
Упростим числитель.
Этап 17.6.50.1
Умножим на .
Этап 17.6.50.2
Вычтем из .
Этап 17.6.51
Объединим и .
Этап 17.6.52
Перенесем влево от .
Этап 18
Результат можно представить в различном виде.
Точная форма:
Десятичная форма:
Этап 19