Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2
Перепишем в виде степенного выражения.
Этап 2
Используем формулу половинного угла для записи в виде .
Этап 3
Используем формулу половинного угла для записи в виде .
Этап 4
Этап 4.1
Пусть . Найдем .
Этап 4.1.1
Дифференцируем .
Этап 4.1.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.4
Умножим на .
Этап 4.2
Подставим нижнее предельное значение вместо в .
Этап 4.3
Умножим на .
Этап 4.4
Подставим верхнее предельное значение вместо в .
Этап 4.5
Значения, найденные для и , будут использованы для вычисления данного определенного интеграла.
Этап 4.6
Переформулируем задачу, используя , и новые пределы интегрирования.
Этап 5
Этап 5.1
Упростим.
Этап 5.1.1
Умножим на .
Этап 5.1.2
Умножим на .
Этап 5.2
Упростим, используя свойство коммутативности.
Этап 5.2.1
Перепишем в виде произведения.
Этап 5.2.2
Перепишем в виде произведения.
Этап 5.3
Развернем .
Этап 5.3.1
Перепишем степенное выражение в виде произведения.
Этап 5.3.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.9
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.11
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.12
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.13
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.14
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.15
Изменим порядок и .
Этап 5.3.16
Изменим порядок и .
Этап 5.3.17
Изменим порядок и .
Этап 5.3.18
Перенесем .
Этап 5.3.19
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.20
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.21
Перенесем .
Этап 5.3.22
Изменим порядок и .
Этап 5.3.23
Изменим порядок и .
Этап 5.3.24
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.25
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.26
Перенесем .
Этап 5.3.27
Изменим порядок и .
Этап 5.3.28
Изменим порядок и .
Этап 5.3.29
Перенесем .
Этап 5.3.30
Изменим порядок и .
Этап 5.3.31
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.32
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.33
Перенесем .
Этап 5.3.34
Изменим порядок и .
Этап 5.3.35
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.36
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.37
Изменим порядок и .
Этап 5.3.38
Изменим порядок и .
Этап 5.3.39
Изменим порядок и .
Этап 5.3.40
Перенесем .
Этап 5.3.41
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.42
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.43
Перенесем .
Этап 5.3.44
Перенесем .
Этап 5.3.45
Изменим порядок и .
Этап 5.3.46
Изменим порядок и .
Этап 5.3.47
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.48
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.49
Перенесем .
Этап 5.3.50
Перенесем .
Этап 5.3.51
Изменим порядок и .
Этап 5.3.52
Изменим порядок и .
Этап 5.3.53
Перенесем .
Этап 5.3.54
Изменим порядок и .
Этап 5.3.55
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.56
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.57
Перенесем .
Этап 5.3.58
Перенесем .
Этап 5.3.59
Изменим порядок и .
Этап 5.3.60
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.61
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.62
Умножим на .
Этап 5.3.63
Умножим на .
Этап 5.3.64
Умножим на .
Этап 5.3.65
Умножим на .
Этап 5.3.66
Умножим на .
Этап 5.3.67
Умножим на .
Этап 5.3.68
Умножим на .
Этап 5.3.69
Умножим на .
Этап 5.3.70
Умножим на .
Этап 5.3.71
Умножим на .
Этап 5.3.72
Умножим на .
Этап 5.3.73
Умножим на .
Этап 5.3.74
Умножим на .
Этап 5.3.75
Объединим и .
Этап 5.3.76
Умножим на .
Этап 5.3.77
Умножим на .
Этап 5.3.78
Умножим на .
Этап 5.3.79
Умножим на .
Этап 5.3.80
Объединим и .
Этап 5.3.81
Умножим на .
Этап 5.3.82
Умножим на .
Этап 5.3.83
Умножим на .
Этап 5.3.84
Умножим на .
Этап 5.3.85
Умножим на .
Этап 5.3.86
Объединим и .
Этап 5.3.87
Умножим на .
Этап 5.3.88
Умножим на .
Этап 5.3.89
Объединим и .
Этап 5.3.90
Возведем в степень .
Этап 5.3.91
Возведем в степень .
Этап 5.3.92
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.93
Добавим и .
Этап 5.3.94
Добавим и .
Этап 5.3.95
Объединим и .
Этап 5.3.96
Умножим на .
Этап 5.3.97
Умножим на .
Этап 5.3.98
Объединим и .
Этап 5.3.99
Объединим и .
Этап 5.3.100
Умножим на .
Этап 5.3.101
Объединим и .
Этап 5.3.102
Умножим на .
Этап 5.3.103
Умножим на .
Этап 5.3.104
Объединим и .
Этап 5.3.105
Объединим и .
Этап 5.3.106
Умножим на .
Этап 5.3.107
Объединим и .
Этап 5.3.108
Умножим на .
Этап 5.3.109
Объединим и .
Этап 5.3.110
Возведем в степень .
Этап 5.3.111
Возведем в степень .
Этап 5.3.112
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.113
Добавим и .
Этап 5.3.114
Умножим на .
Этап 5.3.115
Объединим и .
Этап 5.3.116
Объединим и .
Этап 5.3.117
Умножим на .
Этап 5.3.118
Объединим и .
Этап 5.3.119
Возведем в степень .
Этап 5.3.120
Возведем в степень .
Этап 5.3.121
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.122
Добавим и .
Этап 5.3.123
Объединим и .
Этап 5.3.124
Умножим на .
Этап 5.3.125
Объединим и .
Этап 5.3.126
Объединим и .
Этап 5.3.127
Объединим и .
Этап 5.3.128
Объединим и .
Этап 5.3.129
Возведем в степень .
Этап 5.3.130
Возведем в степень .
Этап 5.3.131
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.132
Добавим и .
Этап 5.3.133
Умножим на .
Этап 5.3.134
Умножим на .
Этап 5.3.135
Объединим и .
Этап 5.3.136
Объединим и .
Этап 5.3.137
Возведем в степень .
Этап 5.3.138
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.139
Добавим и .
Этап 5.3.140
Вычтем из .
Этап 5.3.141
Объединим и .
Этап 5.3.142
Изменим порядок и .
Этап 5.3.143
Изменим порядок и .
Этап 5.3.144
Изменим порядок и .
Этап 5.3.145
Перенесем .
Этап 5.3.146
Перенесем .
Этап 5.3.147
Перенесем .
Этап 5.3.148
Изменим порядок и .
Этап 5.3.149
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.3.150
Вычтем из .
Этап 5.3.151
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.3.152
Вычтем из .
Этап 5.4
Упростим.
Этап 5.4.1
Перепишем в виде .
Этап 5.4.2
Перепишем в виде произведения.
Этап 5.4.3
Умножим на .
Этап 5.4.4
Умножим на .
Этап 5.4.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 7
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 8
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 9
Вынесем за скобки.
Этап 10
Используя формулы Пифагора, запишем в виде .
Этап 11
Этап 11.1
Пусть . Найдем .
Этап 11.1.1
Дифференцируем .
Этап 11.1.2
Производная по равна .
Этап 11.2
Подставим нижнее предельное значение вместо в .
Этап 11.3
Точное значение : .
Этап 11.4
Подставим верхнее предельное значение вместо в .
Этап 11.5
Упростим.
Этап 11.5.1
Удалим число полных оборотов , чтобы угол оказался больше или равен и меньше .
Этап 11.5.2
Точное значение : .
Этап 11.6
Значения, найденные для и , будут использованы для вычисления данного определенного интеграла.
Этап 11.7
Переформулируем задачу, используя , и новые пределы интегрирования.
Этап 12
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 13
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 14
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 15
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 16
Объединим и .
Этап 17
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 18
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 19
Используем формулу половинного угла для записи в виде .
Этап 20
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 21
Этап 21.1
Умножим на .
Этап 21.2
Умножим на .
Этап 22
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 23
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 24
Этап 24.1
Пусть . Найдем .
Этап 24.1.1
Дифференцируем .
Этап 24.1.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 24.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 24.1.4
Умножим на .
Этап 24.2
Подставим нижнее предельное значение вместо в .
Этап 24.3
Умножим на .
Этап 24.4
Подставим верхнее предельное значение вместо в .
Этап 24.5
Умножим на .
Этап 24.6
Значения, найденные для и , будут использованы для вычисления данного определенного интеграла.
Этап 24.7
Переформулируем задачу, используя , и новые пределы интегрирования.
Этап 25
Объединим и .
Этап 26
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 27
Интеграл по имеет вид .
Этап 28
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 29
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 30
Интеграл по имеет вид .
Этап 31
Этап 31.1
Найдем значение в и в .
Этап 31.2
Найдем значение в и в .
Этап 31.3
Найдем значение в и в .
Этап 31.4
Найдем значение в и в .
Этап 31.5
Найдем значение в и в .
Этап 31.6
Найдем значение в и в .
Этап 31.7
Упростим.
Этап 31.7.1
Добавим и .
Этап 31.7.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 31.7.3
Сократим общий множитель и .
Этап 31.7.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 31.7.3.2
Сократим общие множители.
Этап 31.7.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 31.7.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 31.7.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 31.7.3.2.4
Разделим на .
Этап 31.7.4
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 31.7.5
Сократим общий множитель и .
Этап 31.7.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 31.7.5.2
Сократим общие множители.
Этап 31.7.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 31.7.5.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 31.7.5.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 31.7.5.2.4
Разделим на .
Этап 31.7.6
Умножим на .
Этап 31.7.7
Добавим и .
Этап 31.7.8
Умножим на .
Этап 31.7.9
Добавим и .
Этап 31.7.10
Умножим на .
Этап 31.7.11
Умножим на .
Этап 31.7.12
Добавим и .
Этап 31.7.13
Вычтем из .
Этап 31.7.14
Объединим и .
Этап 31.7.15
Объединим и .
Этап 31.7.16
Сократим общий множитель и .
Этап 31.7.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 31.7.16.2
Сократим общие множители.
Этап 31.7.16.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 31.7.16.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 31.7.16.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 31.7.17
Умножим на .
Этап 31.7.18
Умножим на .
Этап 31.7.19
Добавим и .
Этап 32
Этап 32.1
Точное значение : .
Этап 32.2
Точное значение : .
Этап 32.3
Умножим на .
Этап 32.4
Добавим и .
Этап 32.5
Объединим и .
Этап 32.6
Умножим на .
Этап 32.7
Добавим и .
Этап 32.8
Объединим и .
Этап 32.9
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 32.10
Объединим и .
Этап 32.11
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 32.12
Умножим на .
Этап 32.13
Объединим и .
Этап 32.14
Сократим общий множитель и .
Этап 32.14.1
Вынесем множитель из .
Этап 32.14.2
Сократим общие множители.
Этап 32.14.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 32.14.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 32.14.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 32.15
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 33
Этап 33.1
Упростим каждый член.
Этап 33.1.1
Упростим числитель.
Этап 33.1.1.1
Удалим число полных оборотов , чтобы угол оказался больше или равен и меньше .
Этап 33.1.1.2
Точное значение : .
Этап 33.1.2
Разделим на .
Этап 33.2
Добавим и .
Этап 33.3
Сократим общий множитель .
Этап 33.3.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 33.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 33.3.3
Сократим общий множитель.
Этап 33.3.4
Перепишем это выражение.
Этап 33.4
Упростим числитель.
Этап 33.4.1
Удалим число полных оборотов , чтобы угол оказался больше или равен и меньше .
Этап 33.4.2
Точное значение : .
Этап 33.4.3
Добавим и .
Этап 33.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 33.6
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 33.7
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 33.7.1
Умножим на .
Этап 33.7.2
Умножим на .
Этап 33.8
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 33.9
Добавим и .
Этап 33.9.1
Изменим порядок и .
Этап 33.9.2
Добавим и .
Этап 34
Результат можно представить в различном виде.
Точная форма:
Десятичная форма: