Вычислить площадь фигуры ограниченной линиями: y=6+x-x^2, x=0, y=2x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Площадь фигуры, ограниченной заданными линиями, составляет 22322 over 3 end-fraction (или 7137 and one-third ) квадратных единиц. Шаг 1: Нахождение точек пересечения графиков Для определения пределов интегрирования необходимо найти абсциссы точек пересечения параболы y=6+xx2y equals 6 plus x minus x squared и прямой y=2xy equals 2 x. Приравняем правые части уравнений: 6+xx2=2x6 plus x minus x squared equals 2 xПеренесем все слагаемые в одну сторону: x2+x6=0x squared plus x minus 6 equals 0Решим квадратное уравнение через дискриминант: D=1241(-6)=25cap D equals 1 squared minus 4 center dot 1 center dot open paren negative 6 close paren equals 25 x=-1±2521x equals the fraction with numerator negative 1 plus or minus the square root of 25 end-root and denominator 2 center dot 1 end-fraction Получаем корни x1=2x sub 1 equals 2 и x2=-3x sub 2 equals negative 3. Так как по условию одной из границ является прямая x=0x equals 0, нас интересует область на интервале от x=0x equals 0 до x=2x equals 2. Шаг 2: Определение верхней и нижней границ На интервале [0,2]open bracket 0 comma 2 close bracket определим, какой график находится выше. Возьмем контрольную точку x=1x equals 1: Для параболы: y(1)=6+112=6y open paren 1 close paren equals 6 plus 1 minus 1 squared equals 6 Для прямой: y(1)=21=2y open paren 1 close paren equals 2 center dot 1 equals 2 Поскольку 6>26 is greater than 2, парабола f(x)=6+xx2f of x equals 6 plus x minus x squared является верхней границей, а прямая g(x)=2xg of x equals 2 x — нижней. Шаг 3: Составление и вычисление интеграла Площадь Scap S вычисляется как интеграл разности функций на отрезке [0,2]open bracket 0 comma 2 close bracket: S=02(6+xx22x)dx=02(6xx2)dxcap S equals integral from 0 to 2 of open paren 6 plus x minus x squared minus 2 x close paren d x equals integral from 0 to 2 of open paren 6 minus x minus x squared close paren d xВычислим неопределенный интеграл: (6xx2)dx=6xx22x33integral of open paren 6 minus x minus x squared close paren d x equals 6 x minus 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=(62222233)(60022033)cap S equals open paren 6 center dot 2 minus the fraction with numerator 2 squared and denominator 2 end-fraction minus the fraction with numerator 2 cubed and denominator 3 end-fraction close paren minus open paren 6 center dot 0 minus the fraction with numerator 0 squared and denominator 2 end-fraction minus the fraction with numerator 0 cubed and denominator 3 end-fraction close paren S=12283=1083=3083=223cap S equals 12 minus 2 minus eight-thirds equals 10 minus eight-thirds equals the fraction with numerator 30 minus 8 and denominator 3 end-fraction equals 22 over 3 end-fraction Ответ: Площадь искомой фигуры равна 22322 over 3 end-fraction квадратных единиц. Требуется ли вам построение графика данных функций для визуализации полученной области?

Форма ответа

Ваш аватар