Математический анализ Примеры

$y = 8 x - x^{2}$ , $y = x$

Этап 1

Решим, воспользовавшись подстановкой, чтобы найти пересечение кривых.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Исключим равные части каждого уравнения и объединим.

$8 x - x^{2} = x$

Этап 1.2

Решим $8 x - x^{2} = x$ относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.1

Перенесем все члены с $x$ в левую часть уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.1.1

Вычтем $x$ из обеих частей уравнения.

$8 x - x^{2} - x = 0$

Этап 1.2.1.2

Вычтем $x$ из $8 x$ .

$- x^{2} + 7 x = 0$

Этап 1.2.2

Вынесем множитель $- x$ из $- x^{2} + 7 x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.2.1

Вынесем множитель $- x$ из $- x^{2}$ .

$- x \cdot x + 7 x = 0$

Этап 1.2.2.2

Вынесем множитель $- x$ из $7 x$ .

$- x \cdot x - x \cdot - 7 = 0$

Этап 1.2.2.3

Вынесем множитель $- x$ из $- x (x) - x (- 7)$ .

$- x (x - 7) = 0$

Этап 1.2.3

Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен $0$ , все выражение равно $0$ .

$x = 0$

$x - 7 = 0 + y = x$

Этап 1.2.4

Приравняем $x$ к $0$ .

$x = 0$

Этап 1.2.5

Приравняем $x - 7$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.5.1

Приравняем $x - 7$ к $0$ .

$x - 7 = 0$

Этап 1.2.5.2

Добавим $7$ к обеим частям уравнения.

$x = 7$

Этап 1.2.6

Окончательным решением являются все значения, при которых $- x (x - 7) = 0$ верно.

$x = 0, 7$

Этап 1.3

Вычислим $y$ , когда $x = 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.1

Подставим $0$ вместо $x$ .

$y = 0$

Этап 1.3.2

Избавимся от скобок.

$y = 0$

Этап 1.4

Вычислим $y$ , когда $x = 7$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.1

Подставим $7$ вместо $x$ .

$y = 7$

Этап 1.4.2

Избавимся от скобок.

$y = 7$

Этап 1.5

Решение данной системы — полный набор упорядоченных пар, представляющих собой допустимые решения.

$(0, 0)$

$(7, 7)$

$(0, 0)$

$(7, 7)$

Этап 2

Изменим порядок $8 x$ и $- x^{2}$ .

$y = - x^{2} + 8 x$

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.

$A r e a = \int_{0}^{7} - x^{2} + 8 x d x - \int_{0}^{7} x d x$

Этап 4

Проинтегрируем, чтобы найти площадь между $0$ и $7$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Объединим интегралы в один интеграл.

$\int_{0}^{7} - x^{2} + 8 x - (x) d x$

Этап 4.2

Вычтем $x$ из $8 x$ .

$\int_{0}^{7} - x^{2} + 7 x d x$

Этап 4.3

Разделим данный интеграл на несколько интегралов.

$\int_{0}^{7} - x^{2} d x + \int_{0}^{7} 7 x d x$

Этап 4.4

Поскольку $- 1$ — константа по отношению к $x$ , вынесем $- 1$ из-под знака интеграла.

$- \int_{0}^{7} x^{2} d x + \int_{0}^{7} 7 x d x$

Этап 4.5

По правилу степени интеграл $x^{2}$ по $x$ имеет вид $\frac{1}{3} x^{3}$ .

$- (\frac{1}{3} x^{3}]_{0}^{7}) + \int_{0}^{7} 7 x d x$

Этап 4.6

Объединим $\frac{1}{3}$ и $x^{3}$ .

$- (\frac{x^{3}}{3}]_{0}^{7}) + \int_{0}^{7} 7 x d x$

Этап 4.7

Поскольку $7$ — константа по отношению к $x$ , вынесем $7$ из-под знака интеграла.

$- (\frac{x^{3}}{3}]_{0}^{7}) + 7 \int_{0}^{7} x d x$

Этап 4.8

По правилу степени интеграл $x$ по $x$ имеет вид $\frac{1}{2} x^{2}$ .

$- (\frac{x^{3}}{3}]_{0}^{7}) + 7 (\frac{1}{2} x^{2}]_{0}^{7})$

Этап 4.9

Упростим ответ.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.9.1

Объединим $\frac{1}{2}$ и $x^{2}$ .

$- (\frac{x^{3}}{3}]_{0}^{7}) + 7 (\frac{x^{2}}{2}]_{0}^{7})$

Этап 4.9.2

Подставим и упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.9.2.1

Найдем значение $\frac{x^{3}}{3}$ в $7$ и в $0$ .

$- ((\frac{7^{3}}{3}) - \frac{0^{3}}{3}) + 7 (\frac{x^{2}}{2}]_{0}^{7})$

Этап 4.9.2.2

Найдем значение $\frac{x^{2}}{2}$ в $7$ и в $0$ .

$- (\frac{7^{3}}{3} - \frac{0^{3}}{3}) + 7 (\frac{7^{2}}{2} - \frac{0^{2}}{2})$

Этап 4.9.2.3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.9.2.3.1

Возведем $7$ в степень $3$ .

$- (\frac{343}{3} - \frac{0^{3}}{3}) + 7 (\frac{7^{2}}{2} - \frac{0^{2}}{2})$

Этап 4.9.2.3.2

Возведение $0$ в любую положительную степень дает $0$ .

$- (\frac{343}{3} - \frac{0}{3}) + 7 (\frac{7^{2}}{2} - \frac{0^{2}}{2})$

Этап 4.9.2.3.3

Сократим общий множитель $0$ и $3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.9.2.3.3.1

Вынесем множитель $3$ из $0$ .

$- (\frac{343}{3} - \frac{3 (0)}{3}) + 7 (\frac{7^{2}}{2} - \frac{0^{2}}{2})$

Этап 4.9.2.3.3.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.9.2.3.3.2.1

Вынесем множитель $3$ из $3$ .

$- (\frac{343}{3} - \frac{3 \cdot 0}{3 \cdot 1}) + 7 (\frac{7^{2}}{2} - \frac{0^{2}}{2})$

Этап 4.9.2.3.3.2.2

Сократим общий множитель.

$- (\frac{343}{3} - \frac{3 \cdot 0}{3 \cdot 1}) + 7 (\frac{7^{2}}{2} - \frac{0^{2}}{2})$

Этап 4.9.2.3.3.2.3

Перепишем это выражение.

$- (\frac{343}{3} - \frac{0}{1}) + 7 (\frac{7^{2}}{2} - \frac{0^{2}}{2})$

Этап 4.9.2.3.3.2.4

Разделим $0$ на $1$ .

$- (\frac{343}{3} - 0) + 7 (\frac{7^{2}}{2} - \frac{0^{2}}{2})$

Этап 4.9.2.3.4

Умножим $- 1$ на $0$ .

$- (\frac{343}{3} + 0) + 7 (\frac{7^{2}}{2} - \frac{0^{2}}{2})$

Этап 4.9.2.3.5

Добавим $\frac{343}{3}$ и $0$ .

$- \frac{343}{3} + 7 (\frac{7^{2}}{2} - \frac{0^{2}}{2})$

Этап 4.9.2.3.6

Возведем $7$ в степень $2$ .

$- \frac{343}{3} + 7 (\frac{49}{2} - \frac{0^{2}}{2})$

Этап 4.9.2.3.7

Возведение $0$ в любую положительную степень дает $0$ .

$- \frac{343}{3} + 7 (\frac{49}{2} - \frac{0}{2})$

Этап 4.9.2.3.8

Сократим общий множитель $0$ и $2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.9.2.3.8.1

Вынесем множитель $2$ из $0$ .

$- \frac{343}{3} + 7 (\frac{49}{2} - \frac{2 (0)}{2})$

Этап 4.9.2.3.8.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.9.2.3.8.2.1

Вынесем множитель $2$ из $2$ .

$- \frac{343}{3} + 7 (\frac{49}{2} - \frac{2 \cdot 0}{2 \cdot 1})$

Этап 4.9.2.3.8.2.2

Сократим общий множитель.

$- \frac{343}{3} + 7 (\frac{49}{2} - \frac{2 \cdot 0}{2 \cdot 1})$

Этап 4.9.2.3.8.2.3

Перепишем это выражение.

$- \frac{343}{3} + 7 (\frac{49}{2} - \frac{0}{1})$

Этап 4.9.2.3.8.2.4

Разделим $0$ на $1$ .

$- \frac{343}{3} + 7 (\frac{49}{2} - 0)$

Этап 4.9.2.3.9

Умножим $- 1$ на $0$ .

$- \frac{343}{3} + 7 (\frac{49}{2} + 0)$

Этап 4.9.2.3.10

Добавим $\frac{49}{2}$ и $0$ .

$- \frac{343}{3} + 7 (\frac{49}{2})$

Этап 4.9.2.3.11

Объединим $7$ и $\frac{49}{2}$ .

$- \frac{343}{3} + \frac{7 \cdot 49}{2}$

Этап 4.9.2.3.12

Умножим $7$ на $49$ .

$- \frac{343}{3} + \frac{343}{2}$

Этап 4.9.2.3.13

Чтобы записать $- \frac{343}{3}$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$- \frac{343}{3} \cdot \frac{2}{2} + \frac{343}{2}$

Этап 4.9.2.3.14

Чтобы записать $\frac{343}{2}$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{3}{3}$ .

$- \frac{343}{3} \cdot \frac{2}{2} + \frac{343}{2} \cdot \frac{3}{3}$

Этап 4.9.2.3.15

Запишем каждое выражение с общим знаменателем $6$ , умножив на подходящий множитель $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.9.2.3.15.1

Умножим $\frac{343}{3}$ на $\frac{2}{2}$ .

$- \frac{343 \cdot 2}{3 \cdot 2} + \frac{343}{2} \cdot \frac{3}{3}$

Этап 4.9.2.3.15.2

Умножим $3$ на $2$ .

$- \frac{343 \cdot 2}{6} + \frac{343}{2} \cdot \frac{3}{3}$

Этап 4.9.2.3.15.3

Умножим $\frac{343}{2}$ на $\frac{3}{3}$ .

$- \frac{343 \cdot 2}{6} + \frac{343 \cdot 3}{2 \cdot 3}$

Этап 4.9.2.3.15.4

Умножим $2$ на $3$ .

$- \frac{343 \cdot 2}{6} + \frac{343 \cdot 3}{6}$

Этап 4.9.2.3.16

Объединим числители над общим знаменателем.

$\frac{- 343 \cdot 2 + 343 \cdot 3}{6}$

Этап 4.9.2.3.17

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.9.2.3.17.1

Умножим $- 343$ на $2$ .

$\frac{- 686 + 343 \cdot 3}{6}$

Этап 4.9.2.3.17.2

Умножим $343$ на $3$ .

$\frac{- 686 + 1029}{6}$

Этап 4.9.2.3.17.3

Добавим $- 686$ и $1029$ .

$\frac{343}{6}$

Этап 5