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
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.3.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
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
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.6.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.6.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.6.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.7
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.3.8
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.8.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.8.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.8.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.9
Умножим на .
Этап 2.1.3.10
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.3.11
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.11.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.11.2
Умножим на .
Этап 2.1.3.11.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.3.11.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.11.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.12
Умножим на .
Этап 2.1.3.13
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.13.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.13.2
Умножим на .
Этап 2.1.3.13.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.3.13.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.13.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.14
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.3.15
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.15.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.15.2
Умножим на .
Этап 2.1.3.15.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.1.3.15.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.1.3.15.3
Добавим и .
Этап 2.1.3.16
Умножим на .
Этап 2.1.3.17
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.1.3.18
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.1.3.18.1
Перенесем .
Этап 2.1.3.18.2
Умножим на .
Этап 2.1.3.19
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
Перепишем в виде .
Этап 2.1.9
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.1.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.1.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.1.9.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.1.10
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.1.10.1
Упростим каждый член.
Этап 2.1.10.1.1
Умножим на .
Этап 2.1.10.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.1.10.1.3
Умножим на .
Этап 2.1.10.2
Добавим и .
Этап 2.1.11
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.1.12
Упростим.
Этап 2.1.12.1
Умножим на .
Этап 2.1.12.2
Умножим на .
Этап 2.2
Вычтем из .
Этап 3
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 4
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 5
Объединим и .
Этап 6
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 7
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 8
Объединим и .
Этап 9
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 10
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 11
Объединим и .
Этап 12
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 13
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 14
Объединим и .
Этап 15
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 16
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 17
Объединим и .
Этап 18
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 19
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 20
Объединим и .
Этап 21
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 22
Этап 22.1
Объединим и .
Этап 22.2
Подставим и упростим.
Этап 22.2.1
Найдем значение в и в .
Этап 22.2.2
Найдем значение в и в .
Этап 22.2.3
Найдем значение в и в .
Этап 22.2.4
Найдем значение в и в .
Этап 22.2.5
Найдем значение в и в .
Этап 22.2.6
Найдем значение в и в .
Этап 22.2.7
Упростим.
Этап 22.2.7.1
Возведем в степень .
Этап 22.2.7.2
Умножим на .
Этап 22.2.7.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 22.2.7.4
Объединим и .
Этап 22.2.7.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.6
Умножим на .
Этап 22.2.7.7
Вычтем из .
Этап 22.2.7.8
Возведем в степень .
Этап 22.2.7.9
Умножим на .
Этап 22.2.7.10
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 22.2.7.11
Объединим и .
Этап 22.2.7.12
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.13
Умножим на .
Этап 22.2.7.14
Вычтем из .
Этап 22.2.7.15
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 22.2.7.16
Умножим на .
Этап 22.2.7.17
Умножим на .
Этап 22.2.7.18
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.19
Добавим и .
Этап 22.2.7.20
Возведем в степень .
Этап 22.2.7.21
Возведем в степень .
Этап 22.2.7.22
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.23
Вычтем из .
Этап 22.2.7.24
Объединим и .
Этап 22.2.7.25
Умножим на .
Этап 22.2.7.26
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 22.2.7.27
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 22.2.7.28
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 22.2.7.29
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 22.2.7.29.1
Умножим на .
Этап 22.2.7.29.2
Умножим на .
Этап 22.2.7.29.3
Умножим на .
Этап 22.2.7.29.4
Умножим на .
Этап 22.2.7.30
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.31
Умножим на .
Этап 22.2.7.32
Умножим на .
Этап 22.2.7.33
Вычтем из .
Этап 22.2.7.34
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 22.2.7.35
Возведем в степень .
Этап 22.2.7.36
Возведем в степень .
Этап 22.2.7.37
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.38
Вычтем из .
Этап 22.2.7.39
Объединим и .
Этап 22.2.7.40
Умножим на .
Этап 22.2.7.41
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 22.2.7.42
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 22.2.7.43
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 22.2.7.43.1
Умножим на .
Этап 22.2.7.43.2
Умножим на .
Этап 22.2.7.43.3
Умножим на .
Этап 22.2.7.43.4
Умножим на .
Этап 22.2.7.44
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.45
Умножим на .
Этап 22.2.7.46
Умножим на .
Этап 22.2.7.47
Добавим и .
Этап 22.2.7.48
Возведем в степень .
Этап 22.2.7.49
Возведем в степень .
Этап 22.2.7.50
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.51
Вычтем из .
Этап 22.2.7.52
Объединим и .
Этап 22.2.7.53
Умножим на .
Этап 22.2.7.54
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 22.2.7.55
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 22.2.7.56
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 22.2.7.57
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 22.2.7.57.1
Умножим на .
Этап 22.2.7.57.2
Умножим на .
Этап 22.2.7.57.3
Умножим на .
Этап 22.2.7.57.4
Умножим на .
Этап 22.2.7.58
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.59
Умножим на .
Этап 22.2.7.60
Умножим на .
Этап 22.2.7.61
Вычтем из .
Этап 22.2.7.62
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 22.2.7.63
Возведем в степень .
Этап 22.2.7.64
Возведем в степень .
Этап 22.2.7.65
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.66
Вычтем из .
Этап 22.2.7.67
Объединим и .
Этап 22.2.7.68
Умножим на .
Этап 22.2.7.69
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 22.2.7.70
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 22.2.7.70.1
Умножим на .
Этап 22.2.7.70.2
Умножим на .
Этап 22.2.7.71
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.72
Умножим на .
Этап 22.2.7.73
Добавим и .
Этап 22.2.7.74
Возведем в степень .
Этап 22.2.7.75
Возведем в степень .
Этап 22.2.7.76
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.77
Вычтем из .
Этап 22.2.7.78
Объединим и .
Этап 22.2.7.79
Умножим на .
Этап 22.2.7.80
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 22.2.7.81
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 22.2.7.82
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 22.2.7.82.1
Умножим на .
Этап 22.2.7.82.2
Умножим на .
Этап 22.2.7.83
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.7.84
Умножим на .
Этап 22.2.7.85
Вычтем из .
Этап 22.2.7.86
Объединим и .
Этап 22.2.7.87
Умножим на .
Этап 23
Разделим на .
Этап 24