Вычислите площадь фигуры, ограниченной линиями: y=3-2x-x2, y=1-x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для нахождения площади фигуры, ограниченной линиями y=32xx2y equals 3 minus 2 x minus x squared и y=1xy equals 1 minus x, необходимо определить точки их пересечения, выявить верхнюю границу и вычислить определенный интеграл разности функций, что дает результат 4.5 квадратных единиц. ️ Шаг 1: Нахождение точек пересечения Чтобы найти пределы интегрирования, приравняем уравнения функций: 32xx2=1x3 minus 2 x minus x squared equals 1 minus x Перенесем все слагаемые в одну сторону: x2x+2=0negative x squared minus x plus 2 equals 0 x2+x2=0x squared plus x minus 2 equals 0 Решим квадратное уравнение через дискриминант или по теореме Виета: D=1241(-2)=9cap D equals 1 squared minus 4 center dot 1 center dot open paren negative 2 close paren equals 9 x=-1±32x equals the fraction with numerator negative 1 plus or minus 3 and denominator 2 end-fraction Получаем корни: x1=-2x sub 1 equals negative 2, x2=1x sub 2 equals 1. ️ Шаг 2: Определение взаимного расположения графиков На интервале (-2,1)open paren negative 2 comma 1 close paren проверим, какой график расположен выше. Возьмем пробную точку x=0x equals 0: y1(0)=300=3y sub 1 open paren 0 close paren equals 3 minus 0 minus 0 equals 3 (парабола) y2(0)=10=1y sub 2 open paren 0 close paren equals 1 minus 0 equals 1 (прямая) Так как 3>13 is greater than 1, парабола y=32xx2y equals 3 minus 2 x minus x squared является верхней границей фигуры. ️ Шаг 3: Вычисление площади через интеграл Площадь Scap S вычисляется по формуле: S=-21((32xx2)(1x))dxcap S equals integral from negative 2 to 1 of open paren open paren 3 minus 2 x minus x squared close paren minus open paren 1 minus x close paren close paren d x Упростим подынтегральное выражение: S=-21(x2x+2)dxcap S equals integral from negative 2 to 1 of open paren negative x squared minus x plus 2 close paren d x Найдем первообразную: F(x)=x33x22+2xcap F open paren x close paren equals negative the fraction with numerator x cubed and denominator 3 end-fraction minus the fraction with numerator x squared and denominator 2 end-fraction plus 2 x Вычислим значение по формуле Ньютона-Лейбница: S=F(1)F(-2)cap S equals cap F open paren 1 close paren minus cap F open paren negative 2 close paren F(1)=1312+2=-23+126=76cap F open paren 1 close paren equals negative one-third minus one-half plus 2 equals the fraction with numerator negative 2 minus 3 plus 12 and denominator 6 end-fraction equals seven-sixths F(-2)=(-2)33(-2)22+2(-2)=8324=8183=103cap F open paren negative 2 close paren equals negative the fraction with numerator open paren negative 2 close paren cubed and denominator 3 end-fraction minus the fraction with numerator open paren negative 2 close paren squared and denominator 2 end-fraction plus 2 open paren negative 2 close paren equals eight-thirds minus 2 minus 4 equals the fraction with numerator 8 minus 18 and denominator 3 end-fraction equals negative ten-thirds S=76(103)=76+206=276=4.5cap S equals seven-sixths minus open paren negative ten-thirds close paren equals seven-sixths plus 20 over 6 end-fraction equals 27 over 6 end-fraction equals 4.5 Ответ: Площадь фигуры составляет 4.5 квадратных единиц. Требуется ли вам построение графика для визуализации области интегрирования или проверка другими методами?

Форма ответа

Ваш аватар