Ннайти площадь фигуры, ограниченной графиками функции начертить график 𝑦 = 1/х^2, х=1, х=2

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для нахождения площади фигуры, ограниченной линиями y=1x2y equals the fraction with numerator 1 and denominator x squared end-fraction , x=1x equals 1, x=2x equals 2 и осью Oxcap O x ( y=0y equals 0), воспользуемся методами интегрального исчисления. 1. Построение графика Чтобы визуализировать фигуру, проанализируем функцию f(x)=1x2f of x equals the fraction with numerator 1 and denominator x squared end-fraction на интервале [1,2]open bracket 1 comma 2 close bracket:

  • При x=1x equals 1: y=112=1y equals the fraction with numerator 1 and denominator 1 squared end-fraction equals 1 При x=1.5x equals 1.5: y=12.250.44y equals 1 over 2.25 end-fraction is approximately equal to 0.44 При x=2x equals 2: y=122=0.25y equals the fraction with numerator 1 and denominator 2 squared end-fraction equals 0.25

Функция положительна и убывает на заданном промежутке. Искомая фигура представляет собой криволинейную трапецию, ограниченную сверху гиперболой, снизу — осью абсцисс, а по бокам — вертикальными прямыми. 2. Вычисление площади Площадь Scap S плоской фигуры вычисляется с помощью определенного интеграла: S=abf(x)dxcap S equals integral from a to b of f of x d xПодставим наши значения: S=121x2dxcap S equals integral from 1 to 2 of the fraction with numerator 1 and denominator x squared end-fraction d x Для интегрирования перепишем функцию в виде степени: 1x2=x-2the fraction with numerator 1 and denominator x squared end-fraction equals x to the negative 2 power .

  1. Находим первообразную:
    По правилу xndx=xn+1n+1integral of x to the n-th power d x equals the fraction with numerator x raised to the n plus 1 power and denominator n plus 1 end-fraction , получаем:
    x-2dx=x-1-1=1xintegral of x to the negative 2 power d x equals the fraction with numerator x to the negative 1 power and denominator negative 1 end-fraction equals negative 1 over x end-fraction Применяем формулу Ньютона-Лейбница:
    S=[1x]12cap S equals open bracket negative 1 over x end-fraction close bracket sub 1 squared Подставляем пределы интегрирования:
    S=(12)(11)cap S equals open paren negative one-half close paren minus open paren negative one-oneth close paren S=-0.5+1=0.5cap S equals negative 0.5 plus 1 equals 0.5

Ответ: Площадь фигуры равна 0.5 (или 1/21 / 2) квадратных единиц. Я могу составить для вас пошаговый алгоритм решения подобных задач с более сложными функциями, если это необходимо.

Форма ответа

Ваш аватар