Математический анализ Примеры

Найти площадь между кривыми y=12x-x^2-x^3 , y=0
,
Этап 1
Решим, воспользовавшись подстановкой, чтобы найти пересечение кривых.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Исключим равные части каждого уравнения и объединим.
Этап 1.2
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
Разложим левую часть уравнения на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1.1
Пусть . Подставим вместо для всех.
Этап 1.2.1.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.1.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.1.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.1.2.4
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.1.2.5
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.1.3
Разложим на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1.3.1
Разложим на множители методом группировки
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1.3.1.1
Изменим порядок членов.
Этап 1.2.1.3.1.2
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1.3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.1.3.1.2.2
Запишем как плюс
Этап 1.2.1.3.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.2.1.3.1.3
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1.3.1.3.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 1.2.1.3.1.3.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 1.2.1.3.1.4
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .
Этап 1.2.1.3.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 1.2.1.4
Заменим все вхождения на .
Этап 1.2.2
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 1.2.3
Приравняем к .
Этап 1.2.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.1
Приравняем к .
Этап 1.2.4.2
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.2.4.2.2
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.2.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.2.4.2.2.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.2.2.2.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 1.2.4.2.2.2.2
Разделим на .
Этап 1.2.4.2.2.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.4.2.2.3.1
Разделим на .
Этап 1.2.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.5.1
Приравняем к .
Этап 1.2.5.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.2.6
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 1.3
Подставим вместо .
Этап 1.4
Решение данной системы — полный набор упорядоченных пар, представляющих собой допустимые решения.
Этап 2
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Перенесем .
Этап 2.2
Изменим порядок и .
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
Вычтем из .
Этап 4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.4.1
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.4.1.1
Умножим на .
Этап 4.4.1.2
Умножим на .
Этап 4.4.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.4.2.1
Умножим на .
Этап 4.4.2.2
Умножим на .
Этап 4.4.3
Умножим на .
Этап 4.5
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 4.6
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 4.7
По правилу степени интеграл по имеет вид .
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
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.10.1
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.10.1.1
Объединим и .
Этап 4.10.1.2
Объединим и .
Этап 4.10.2
Подставим и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.10.2.1
Найдем значение в и в .
Этап 4.10.2.2
Найдем значение в и в .
Этап 4.10.2.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.10.2.3.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.10.2.3.2
Умножим на .
Этап 4.10.2.3.3
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.10.2.3.4
Умножим на .
Этап 4.10.2.3.5
Добавим и .
Этап 4.10.2.3.6
Возведем в степень .
Этап 4.10.2.3.7
Объединим и .
Этап 4.10.2.3.8
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.10.2.3.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.10.2.3.8.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.10.2.3.8.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.10.2.3.8.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.10.2.3.8.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.10.2.3.8.2.4
Разделим на .
Этап 4.10.2.3.9
Возведем в степень .
Этап 4.10.2.3.10
Объединим и .
Этап 4.10.2.3.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.10.2.3.12
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.10.2.3.13
Объединим и .
Этап 4.10.2.3.14
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.10.2.3.15
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.10.2.3.15.1
Умножим на .
Этап 4.10.2.3.15.2
Вычтем из .
Этап 4.10.2.3.16
Вычтем из .
Этап 4.10.2.3.17
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.10.2.3.18
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.10.2.3.18.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.10.2.3.18.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.10.2.3.18.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.10.2.3.18.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.10.2.3.18.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.10.2.3.18.2.4
Разделим на .
Этап 4.10.2.3.19
Возведем в степень .
Этап 4.10.2.3.20
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.10.2.3.20.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.10.2.3.20.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.10.2.3.20.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.10.2.3.20.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.10.2.3.20.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.10.2.3.20.2.4
Разделим на .
Этап 4.10.2.3.21
Умножим на .
Этап 4.10.2.3.22
Вычтем из .
Этап 4.10.2.3.23
Умножим на .
Этап 4.10.2.3.24
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.10.2.3.25
Объединим и .
Этап 4.10.2.3.26
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.10.2.3.27
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.10.2.3.27.1
Умножим на .
Этап 4.10.2.3.27.2
Добавим и .
Этап 5
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 6
Проинтегрируем, чтобы найти площадь между и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Объединим интегралы в один интеграл.
Этап 6.2
Вычтем из .
Этап 6.3
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 6.4
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 6.5
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 6.6
Объединим и .
Этап 6.7
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 6.8
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 6.9
Объединим и .
Этап 6.10
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 6.11
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 6.12
Упростим ответ.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.1
Объединим и .
Этап 6.12.2
Подставим и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.1
Найдем значение в и в .
Этап 6.12.2.2
Найдем значение в и в .
Этап 6.12.2.3
Найдем значение в и в .
Этап 6.12.2.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.1
Возведем в степень .
Этап 6.12.2.4.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 6.12.2.4.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.12.2.4.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.12.2.4.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 6.12.2.4.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 6.12.2.4.3.2.4
Разделим на .
Этап 6.12.2.4.4
Умножим на .
Этап 6.12.2.4.5
Добавим и .
Этап 6.12.2.4.6
Возведем в степень .
Этап 6.12.2.4.7
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.12.2.4.7.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.12.2.4.7.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 6.12.2.4.7.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 6.12.2.4.7.2.4
Разделим на .
Этап 6.12.2.4.8
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 6.12.2.4.9
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.12.2.4.9.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.9.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.12.2.4.9.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 6.12.2.4.9.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 6.12.2.4.9.2.4
Разделим на .
Этап 6.12.2.4.10
Умножим на .
Этап 6.12.2.4.11
Добавим и .
Этап 6.12.2.4.12
Умножим на .
Этап 6.12.2.4.13
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 6.12.2.4.14
Объединим и .
Этап 6.12.2.4.15
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 6.12.2.4.16
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.16.1
Умножим на .
Этап 6.12.2.4.16.2
Вычтем из .
Этап 6.12.2.4.17
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6.12.2.4.18
Возведем в степень .
Этап 6.12.2.4.19
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 6.12.2.4.20
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.20.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.12.2.4.20.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.20.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.12.2.4.20.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 6.12.2.4.20.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 6.12.2.4.20.2.4
Разделим на .
Этап 6.12.2.4.21
Умножим на .
Этап 6.12.2.4.22
Добавим и .
Этап 6.12.2.4.23
Объединим и .
Этап 6.12.2.4.24
Умножим на .
Этап 6.12.2.4.25
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.25.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.12.2.4.25.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.25.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.12.2.4.25.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 6.12.2.4.25.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 6.12.2.4.25.2.4
Разделим на .
Этап 6.12.2.4.26
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 6.12.2.4.27
Объединим и .
Этап 6.12.2.4.28
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 6.12.2.4.29
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.2.4.29.1
Умножим на .
Этап 6.12.2.4.29.2
Добавим и .
Этап 7
Сложим площади .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 7.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 7.3
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.3.1
Умножим на .
Этап 7.3.2
Умножим на .
Этап 7.3.3
Умножим на .
Этап 7.3.4
Умножим на .
Этап 7.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 7.5
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.5.1
Умножим на .
Этап 7.5.2
Умножим на .
Этап 7.5.3
Добавим и .
Этап 8