Вычислите площадь фигуры, ограниченной графиками функций:y=1-x² , y=-x-1

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Площадь фигуры, ограниченной графиками функций y=1x2y equals 1 minus x squared и y=x1y equals negative x minus 1, равна 4.5 квадратным единицам. Шаг 1: Поиск точек пересечения графиков Для определения пределов интегрирования необходимо найти абсциссы точек пересечения функций, приравняв их правые части: 1x2=x11 minus x squared equals negative x minus 1 Перенесем все слагаемые в одну сторону для получения квадратного уравнения: x2x2=0x squared minus x minus 2 equals 0 Используя теорему Виета или дискриминант, находим корни уравнения: x1=-1x sub 1 equals negative 1, x2=2x sub 2 equals 2 Следовательно, пределы интегрирования: a=-1a equals negative 1, b=2b equals 2. Шаг 2: Определение подынтегральной функции На интервале (-1;2)open paren negative 1 ; 2 close paren график параболы y=1x2y equals 1 minus x squared расположен выше прямой y=x1y equals negative x minus 1. Площадь S вычисляется как интеграл разности верхней и нижней функций: f(x)=(1x2)(x1)=2+xx2f of x equals open paren 1 minus x squared close paren minus open paren negative x minus 1 close paren equals 2 plus x minus x squared Шаг 3: Вычисление определенного интеграла Используем формулу Ньютона-Лейбница: S=-12(2+xx2)dx=[2x+x22x33]-12cap S equals integral from negative 1 to 2 of open paren 2 plus x minus x squared close paren d x equals open bracket 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 close bracket sub negative 1 squared Подставим верхний предел x=2x equals 2: 2(2)+222233=4+283=683=1032 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 equals 4 plus 2 minus eight-thirds equals 6 minus eight-thirds equals ten-thirds Подставим нижний предел x=-1x equals negative 1: 2(-1)+(-1)22(-1)33=-2+12+13=126+36+26=762 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 equals negative 2 plus one-half plus one-third equals negative twelve-sixths plus three-sixths plus two-sixths equals negative seven-sixths Найдем разность значений: 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: Площадь искомой фигуры составляет 4.5. Укажите, требуется ли построение графика данных функций для визуализации области интегрирования?

Форма ответа

Ваш аватар