Вычислите площадь фигуры ограниченной линиями y=x^3 y=0 x=-2 x=2

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Площадь фигуры, ограниченной линиями y=x3y equals x cubed, y=0y equals 0, x=-2x equals negative 2 и x=2x equals 2, составляет 8 квадратных единиц. ️ Шаг 1: Анализ области интегрирования Фигура ограничена кубической параболой y=x3y equals x cubed, осью абсцисс y=0y equals 0 и вертикальными прямыми x=-2x equals negative 2, x=2x equals 2. Функция y=x3y equals x cubed является нечетной, то есть f(x)=f(x)f of negative x equals negative f of x. На интервале [-2,0]open bracket negative 2 comma 0 close bracket график функции лежит ниже оси Oxcap O x, а на интервале [0,2]open bracket 0 comma 2 close bracket — выше. ️ Шаг 2: Построение интегрального выражения Площадь вычисляется как определенный интеграл от модуля функции: S=-22|x3|dxcap S equals integral from negative 2 to 2 of the absolute value of x cubed end-absolute-value d xУчитывая симметрию функции относительно начала координат, площадь можно представить как сумму двух равных площадей или удвоенный интеграл по положительной части: S=-20(x3)dx+02x3dx=202x3dxcap S equals integral from negative 2 to 0 of open paren negative x cubed close paren d x plus integral from 0 to 2 of x cubed d x equals 2 integral from 0 to 2 of x cubed d x️ Шаг 3: Вычисление интеграла Используем формулу Ньютона-Лейбница для нахождения значения:

  1. Найдем первообразную: x3dx=x44integral of x cubed d x equals the fraction with numerator x to the fourth power and denominator 4 end-fraction . Вычислим значение:
    S=2[x44]02=2(244044)cap S equals 2 center dot open bracket the fraction with numerator x to the fourth power and denominator 4 end-fraction close bracket sub 0 squared equals 2 center dot open paren the fraction with numerator 2 to the fourth power and denominator 4 end-fraction minus the fraction with numerator 0 to the fourth power and denominator 4 end-fraction close paren S=2(164)=24=8cap S equals 2 center dot open paren sixteen-fourths close paren equals 2 center dot 4 equals 8

Ответ: 8 Требуется ли вам помощь в вычислении площади для более сложных функций или при вращении данной фигуры вокруг осей координат?

Форма ответа

Ваш аватар