Математический анализ Примеры

Найти площадь между кривыми y = square root of x-1 , x-y=1
,
Этап 1
Решим, воспользовавшись подстановкой, чтобы найти пересечение кривых.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.1.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.2.1
Умножим на .
Этап 1.2
Решим относительно в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.2.2
Чтобы избавиться от радикала в левой части уравнения, возведем обе части уравнения в квадрат.
Этап 1.2.3
Упростим каждую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 1.2.3.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.2.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 1.2.3.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 1.2.3.2.1.3
Умножим на .
Этап 1.2.3.2.1.4
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.2.1.4.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.2.3.2.1.4.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.2.1.4.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.3.2.1.4.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.2.3.2.1.5
Упростим.
Этап 1.2.3.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.3.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.3.1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.2.3.3.1.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.3.1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.2.3.3.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.2.3.3.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.2.3.3.1.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.3.1.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.3.1.3.1.1
Умножим на .
Этап 1.2.3.3.1.3.1.2
Умножим на .
Этап 1.2.3.3.1.3.1.3
Умножим на .
Этап 1.2.3.3.1.3.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.2.3.3.1.3.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.3.3.1.3.1.5.1
Перенесем .
Этап 1.2.3.3.1.3.1.5.2
Умножим на .
Этап 1.2.3.3.1.3.1.6
Умножим на .
Этап 1.2.3.3.1.3.1.7
Умножим на .
Этап 1.2.3.3.1.3.2
Вычтем из .
Этап 1.2.4
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.1
Поскольку находится в правой части уравнения, поменяем стороны так, чтобы оно оказалось в левой части уравнения.
Этап 1.2.4.2
Перенесем все члены с в левую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.2.4.2.2
Вычтем из .
Этап 1.2.4.3
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.2.4.4
Добавим и .
Этап 1.2.4.5
Разложим на множители, используя метод группировки.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.5.1
Рассмотрим форму . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно , а сумма — . В данном случае произведение чисел равно , а сумма — .
Этап 1.2.4.5.2
Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.
Этап 1.2.4.6
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 1.2.4.7
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.7.1
Приравняем к .
Этап 1.2.4.7.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.2.4.8
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.8.1
Приравняем к .
Этап 1.2.4.8.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.2.4.9
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 1.3
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.2
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.2.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.2.1.1
Вычтем из .
Этап 1.3.2.1.2
Любой корень из равен .
Этап 1.4
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.4.2
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.2.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.2.1.1
Вычтем из .
Этап 1.4.2.1.2
Перепишем в виде .
Этап 1.4.2.1.3
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 1.5
Решение данной системы — полный набор упорядоченных пар, представляющих собой допустимые решения.
Этап 2
Решим , выразив через .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 2.2
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 2.2.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.2.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 2.2.2.2
Разделим на .
Этап 2.2.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.3.1.1
Разделим на .
Этап 2.2.3.1.2
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 2.2.3.1.3
Разделим на .
Этап 3
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 4
Проинтегрируем, чтобы найти площадь между и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Объединим интегралы в один интеграл.
Этап 4.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.2.2
Умножим на .
Этап 4.3
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 4.4
Пусть . Тогда . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.4.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.4.1.1
Дифференцируем .
Этап 4.4.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.4.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.4.1.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.4.1.5
Добавим и .
Этап 4.4.2
Подставим нижнее предельное значение вместо в .
Этап 4.4.3
Вычтем из .
Этап 4.4.4
Подставим верхнее предельное значение вместо в .
Этап 4.4.5
Вычтем из .
Этап 4.4.6
Значения, найденные для и , будут использованы для вычисления данного определенного интеграла.
Этап 4.4.7
Переформулируем задачу, используя , и новые пределы интегрирования.
Этап 4.5
С помощью запишем в виде .
Этап 4.6
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 4.7
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 4.8
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4.9
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 4.10
Объединим и .
Этап 4.11
Подставим и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.11.1
Найдем значение в и в .
Этап 4.11.2
Найдем значение в и в .
Этап 4.11.3
Найдем значение в и в .
Этап 4.11.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.11.4.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 4.11.4.2
Умножим на .
Этап 4.11.4.3
Перепишем в виде .
Этап 4.11.4.4
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.11.4.5
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.11.4.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.11.4.5.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.11.4.6
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.11.4.7
Умножим на .
Этап 4.11.4.8
Умножим на .
Этап 4.11.4.9
Добавим и .
Этап 4.11.4.10
Вычтем из .
Этап 4.11.4.11
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 4.11.4.12
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.11.4.13
Добавим и .
Этап 4.11.4.14
Возведем в степень .
Этап 4.11.4.15
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.11.4.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.11.4.15.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.11.4.15.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.11.4.15.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.11.4.15.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.11.4.15.2.4
Разделим на .
Этап 4.11.4.16
Единица в любой степени равна единице.
Этап 4.11.4.17
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.11.4.18
Объединим и .
Этап 4.11.4.19
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.11.4.20
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.11.4.20.1
Умножим на .
Этап 4.11.4.20.2
Вычтем из .
Этап 4.11.4.21
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.11.4.22
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.11.4.23
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.11.4.23.1
Умножим на .
Этап 4.11.4.23.2
Умножим на .
Этап 4.11.4.23.3
Умножим на .
Этап 4.11.4.23.4
Умножим на .
Этап 4.11.4.24
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.11.4.25
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.11.4.25.1
Умножим на .
Этап 4.11.4.25.2
Умножим на .
Этап 4.11.4.25.3
Вычтем из .
Этап 5