Вычислите площадь фигуры, ограниченной линиями: y=(x^2)+2 и y=4-x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Площадь фигуры, ограниченной линиями y=x2+2y equals x squared plus 2 и y=4xy equals 4 minus x, составляет 4,5 квадратных единиц. Шаг 1: Нахождение точек пересечения графиков Для определения пределов интегрирования необходимо найти абсциссы точек, в которых функции пересекаются. Приравняем правые части уравнений: x2+2=4xx squared plus 2 equals 4 minus xПеренесем все слагаемые в левую часть для получения квадратного уравнения: x2+x2=0x squared plus x minus 2 equals 0Используя теорему Виета или дискриминант, находим корни: D=1241(-2)=9cap D equals 1 squared minus 4 center dot 1 center dot open paren negative 2 close paren equals 9 x1=-132=-2x sub 1 equals the fraction with numerator negative 1 minus 3 and denominator 2 end-fraction equals negative 2 x2=-1+32=1x sub 2 equals the fraction with numerator negative 1 plus 3 and denominator 2 end-fraction equals 1 Следовательно, пределы интегрирования: a=-2a equals negative 2 и b=1b equals 1. Шаг 2: Определение верхней и нижней границ Выберем контрольную точку внутри интервала (-2,1)open paren negative 2 comma 1 close paren, например x=0x equals 0, чтобы понять, какой график находится выше: y1(0)=02+2=2y sub 1 open paren 0 close paren equals 0 squared plus 2 equals 2 y2(0)=40=4y sub 2 open paren 0 close paren equals 4 minus 0 equals 4 Так как 4>24 is greater than 2, прямой линии y=4xy equals 4 minus x соответствует верхняя граница, а параболе y=x2+2y equals x squared plus 2 — нижняя. Шаг 3: Вычисление площади через определенный интеграл Площадь Scap S вычисляется по формуле: S=-21((4x)(x2+2))dx=-21(x2x+2)dxcap S equals integral from negative 2 to 1 of open paren open paren 4 minus x close paren minus open paren x squared plus 2 close paren close paren d x equals integral from negative 2 to 1 of open paren negative x squared minus x plus 2 close paren d xВычислим 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 Применим формулу 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=2636+126=76cap F open paren 1 close paren equals negative one-third minus one-half plus 2 equals negative two-sixths minus three-sixths plus twelve-sixths equals seven-sixths F(-2)=(-2)33(-2)22+2(-2)=8324=836=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 eight-thirds minus 6 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 comma 5 Ответ: Площадь фигуры равна 4,5. Нужно ли вам построить график этих функций для визуализации области или помочь с вычислением других интегралов?

Форма ответа

Ваш аватар