Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями у=2+х^2 ,y=4+x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Площадь фигуры, ограниченной линиями y=2+x2y equals 2 plus x squared и y=4+xy equals 4 plus x, равна 4.5 квадратных единиц. ️ Шаг 1: Нахождение точек пересечения Для определения пределов интегрирования необходимо найти точки, в которых графики функций пересекаются. Приравняем правые части уравнений: 2+x2=4+x2 plus x squared equals 4 plus xПеренесем все члены в левую часть: x2x2=0x squared minus x minus 2 equals 0Решим квадратное уравнение через дискриминант или по теореме Виета: x1=-1,x2=2x sub 1 equals negative 1 comma space x sub 2 equals 2Таким образом, пределы интегрирования: a=-1a equals negative 1 и b=2b equals 2. ️ Шаг 2: Определение функции сверху Выясним, какая из функций находится выше на интервале (-1;2)open paren negative 1 ; 2 close paren. Возьмем контрольную точку x=0x equals 0:

  • Для y=4+xy equals 4 plus x: y(0)=4+0=4y open paren 0 close paren equals 4 plus 0 equals 4 Для y=2+x2y equals 2 plus x squared: y(0)=2+0=2y open paren 0 close paren equals 2 plus 0 equals 2
    Так как 4>24 is greater than 2, прямая y=4+xy equals 4 plus x ограничивает фигуру сверху, а парабола y=2+x2y equals 2 plus x squared — снизу.

️ Шаг 3: Вычисление определенного интеграла Площадь Scap S вычисляется по формуле: S=ab(ftop(x)fbottom(x))dxcap S equals integral from a to b of open paren f sub t o p end-sub of x minus f sub b o t t o m end-sub of x close paren d x S=-12((4+x)(2+x2))dx=-12(2+xx2)dxcap S equals integral from negative 1 to 2 of open paren open paren 4 plus x close paren minus open paren 2 plus x squared close paren close paren d x equals integral from negative 1 to 2 of open paren 2 plus x minus x squared close paren d xНайдем первообразную: F(x)=2x+x22x33cap F open paren x close paren equals 2 x plus the fraction with numerator x squared and denominator 2 end-fraction minus the fraction with numerator x cubed and denominator 3 end-fraction Применим формулу Ньютона-Лейбница: S=[2(2)+222233][2(-1)+(-1)22(-1)33]cap S equals open bracket 2 open paren 2 close paren plus the fraction with numerator 2 squared and denominator 2 end-fraction minus the fraction with numerator 2 cubed and denominator 3 end-fraction close bracket minus open bracket 2 open paren negative 1 close paren plus the fraction with numerator open paren negative 1 close paren squared and denominator 2 end-fraction minus the fraction with numerator open paren negative 1 close paren cubed and denominator 3 end-fraction close bracket S=(4+283)(-2+12+13)=(62.666...)(-2+0.5+0.333...)cap S equals open paren 4 plus 2 minus eight-thirds close paren minus open paren negative 2 plus one-half plus one-third close paren equals open paren 6 minus 2.666 point point point close paren minus open paren negative 2 plus 0.5 plus 0.333 point point point close paren S=103(76)=206+76=276=4.5cap S equals ten-thirds minus open paren negative seven-sixths close paren equals 20 over 6 end-fraction plus seven-sixths equals 27 over 6 end-fraction equals 4.5 Ответ: 4.5 Требуется ли вам помощь с построением графика этих функций или расчетом объема тела вращения для данной фигуры?

Форма ответа

Ваш аватар