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

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Площадь фигуры, ограниченной заданными линиями, равна 32/3 (или примерно 10.67) квадратных единиц. ️ Шаг 1: Нахождение точек пересечения Для определения пределов интегрирования необходимо найти значения xx, при которых функции пересекаются. Приравняем уравнения кривых: x21=2x+2x squared minus 1 equals 2 x plus 2 Перенесем все члены в левую часть: x22x3=0x squared minus 2 x minus 3 equals 0 Решим квадратное уравнение через дискриминант или по теореме Виета:

  1. D=(-2)241(-3)=4+12=16cap D equals open paren negative 2 close paren squared minus 4 center dot 1 center dot open paren negative 3 close paren equals 4 plus 12 equals 16 x1=242=-1x sub 1 equals the fraction with numerator 2 minus 4 and denominator 2 end-fraction equals negative 1 x2=2+42=3x sub 2 equals the fraction with numerator 2 plus 4 and denominator 2 end-fraction equals 3

Точки пересечения: x=-1x equals negative 1 и x=3x equals 3. ️ Шаг 2: Определение функции для интегрирования На интервале [-1,3]open bracket negative 1 comma 3 close bracket прямая y=2x+2y equals 2 x plus 2 расположена выше параболы y=x21y equals x squared minus 1 (это можно проверить, подставив любое число из интервала, например x=0x equals 0: 2>-12 is greater than negative 1). Следовательно, искомая площадь Scap S вычисляется как интеграл разности: S=-13((2x+2)(x21))dx=-13(x2+2x+3)dxcap S equals integral from negative 1 to 3 of open paren open paren 2 x plus 2 close paren minus open paren x squared minus 1 close paren close paren d x equals integral from negative 1 to 3 of open paren negative x squared plus 2 x plus 3 close paren d x️ Шаг 3: Вычисление определенного интеграла Найдем первообразную и вычислим значение по формуле Ньютона-Лейбница: (x2+2x+3)dx=x33+x2+3xintegral of open paren negative x squared plus 2 x plus 3 close paren d x equals negative the fraction with numerator x cubed and denominator 3 end-fraction plus x squared plus 3 x Подставим пределы:

  1. При x=3x equals 3: 273+9+9=-9+9+9=9negative 27 over 3 end-fraction plus 9 plus 9 equals negative 9 plus 9 plus 9 equals 9 При x=-1x equals negative 1: (-1)33+(-1)2+3(-1)=13+13=132=53negative the fraction with numerator open paren negative 1 close paren cubed and denominator 3 end-fraction plus open paren negative 1 close paren squared plus 3 open paren negative 1 close paren equals one-third plus 1 minus 3 equals one-third minus 2 equals negative five-thirds

Вычтем результаты: S=9(53)=9+53=27+53=323cap S equals 9 minus open paren negative five-thirds close paren equals 9 plus five-thirds equals the fraction with numerator 27 plus 5 and denominator 3 end-fraction equals 32 over 3 end-fraction Ответ: Площадь фигуры составляет 32/3 или 10 \frac{2}{3} (приблизительно 10.67). Сообщите, требуется ли вам графическое построение данных функций для визуализации области интегрирования.

Форма ответа

Ваш аватар