Математический анализ Примеры

$f (x) = x \sqrt{400 - x^{2}}$

Этап 1

Зададим подкоренное выражение в $\sqrt{400 - x^{2}}$ большим или равным $0$ , чтобы узнать, где определено данное выражение.

$400 - x^{2} \geq 0$

Этап 2

Решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Вычтем $400$ из обеих частей неравенства.

$- x^{2} \geq - 400$

Этап 2.2

Разделим каждый член $- x^{2} \geq - 400$ на $- 1$ и упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.2.1

Разделим каждый член $- x^{2} \geq - 400$ на $- 1$ . При умножении или делении обеих частей неравенства на отрицательное значение заменим знак неравенства на противоположный.

$\frac{- x^{2}}{- 1} \leq \frac{- 400}{- 1}$

Этап 2.2.2

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.2.2.1

Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.

$\frac{x^{2}}{1} \leq \frac{- 400}{- 1}$

Этап 2.2.2.2

Разделим $x^{2}$ на $1$ .

$x^{2} \leq \frac{- 400}{- 1}$

Этап 2.2.3

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.2.3.1

Разделим $- 400$ на $- 1$ .

$x^{2} \leq 400$

Этап 2.3

Take the specified root of both sides of the inequality to eliminate the exponent on the left side.

$\sqrt{x^{2}} \leq \sqrt{400}$

Этап 2.4

Упростим уравнение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.1

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.1.1

Вынесем члены из-под знака корня.

$| x | \leq \sqrt{400}$

Этап 2.4.2

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.2.1

Упростим $\sqrt{400}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.2.1.1

Перепишем $400$ в виде $20^{2}$ .

$| x | \leq \sqrt{20^{2}}$

Этап 2.4.2.1.2

Вынесем члены из-под знака корня.

$| x | \leq | 20 |$

Этап 2.4.2.1.3

Абсолютное значение ― это расстояние между числом и нулем. Расстояние между $0$ и $20$ равно $20$ .

$| x | \leq 20$

Этап 2.5

Запишем $| x | \leq 20$ в виде кусочной функции.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.5.1

Чтобы определить интервал для первого куска, найдем, на каком участке абсолютное значение неотрицательно.

$x \geq 0$

Этап 2.5.2

В части, где $x$ принимает неотрицательные значения, исключим абсолютное значение.

$x \leq 20$

Этап 2.5.3

Чтобы определить интервал для второго куска, найдем, на каком участке абсолютное значение отрицательно.

$x < 0$

Этап 2.5.4

В части, где $x$ принимает отрицательные значения, исключим абсолютное значение и умножим на $- 1$ .

$- x \leq 20$

Этап 2.5.5

Запишем в виде кусочной функции.

${\begin{cases} x \leq 20 & x \geq 0 \\ - x \leq 20 & x < 0 \end{cases}$

Этап 2.6

Найдем пересечение $x \leq 20$ и $x \geq 0$ .

$0 \leq x \leq 20$

Этап 2.7

Решим $- x \leq 20$ , когда $x < 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.7.1

Разделим каждый член $- x \leq 20$ на $- 1$ и упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.7.1.1

Разделим каждый член $- x \leq 20$ на $- 1$ . При умножении или делении обеих частей неравенства на отрицательное значение заменим знак неравенства на противоположный.

$\frac{- x}{- 1} \geq \frac{20}{- 1}$

Этап 2.7.1.2

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.7.1.2.1

Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.

$\frac{x}{1} \geq \frac{20}{- 1}$

Этап 2.7.1.2.2

Разделим $x$ на $1$ .

$x \geq \frac{20}{- 1}$

Этап 2.7.1.3

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.7.1.3.1

Разделим $20$ на $- 1$ .

$x \geq - 20$

Этап 2.7.2

Найдем пересечение $x \geq - 20$ и $x < 0$ .

$- 20 \leq x < 0$

Этап 2.8

Найдем объединение решений.

$- 20 \leq x \leq 20$

Этап 3

Область определения ― это все значения $x$ , при которых выражение определено.

Интервальное представление:

$[- 20, 20]$

Обозначение построения множества:

${x | - 20 \leq x \leq 20}$

Этап 4

Множество значений ― это множество всех допустимых значений $y$ . Используем график, чтобы найти множество значений.

Интервальное представление:

$[- 200, 200]$

Обозначение построения множества:

${y | - 200 \leq y \leq 200}$

Этап 5

Определим область определения и множество значений.

Область определения: $[- 20, 20], {x | - 20 \leq x \leq 20}$

Диапазон: $[- 200, 200], {y | - 200 \leq y \leq 200}$

Этап 6