Домашние задания: Алгебра

Вычислить, предварительно сделав рисунок, площадь фигуры, ограниченной линиями:

ДС
Дмитрий Смолин
55 516
Лучший ответ
Сначала чертишь график функций, чтобы наглядно представлять, что за площадь надо вычислить.
Теперь, начертив график (см. прилагаемый рисунок), ты видишь что фигура, ограниченная линиями (я закрасил фигуру оранжевым цветом), указанными в задаче, состоит из попарно одинаковых площадей S1=S4; S2=S3.

Поэтому для нахождения общей площади фигуры достаточно найти две разные площади, например S1 и S2 и затем сложить их и умножить на два.

Для вычисления площадей возьмем интегралы соответствующих функций:
S1 - это площадь, ограниченная сверху функцией y1 = 0, а снизу функцией y2 = -x^2 + 1, причем слева она ограничена вертикальной прямой x1=-2, а справа точкой пересечения функций в x2=-1.
Поэтому для поиска этой площади мы вычислим определенный интеграл от разности верхней функции y1 и нижней y2, на отрезке от x1 до x2:
(значок интеграла я буду показывать так: / )
S1 = / (y1 - y2)dx = / (0 - (-x^2 + 1))dx = / (x^2 - 1)dx = / x^2 dx - / 1 dx = (1/3)x^3 - x =>
=> определенный интеграл считаем по отрезку от -2 до -1, подставляем эти значения в полученную первообразную и вычисляем разность на отрезке =>
=> ((1/3)*(-1)^3 - (-1)) - ((1/3)*(-2)^3 - (-2)) = (-1/3 + 1) - (-8/3 + 2) = 2/3 - (-2/3) = 4/3

Итак, площадь S1 = 4/3, и S4 = S1 = 4/3

Вычислим площадь фигуры S2: эта часть фигуры ограничена сверху функцией y1 = -x^2 +1 и снизу функцией y2 = 0. Вообще по функции, которая идет выше оси Х достаточно просто взять интеграл по "верхней" функции y1, если нам нужна площадь именно по данной функции относительно оси Х. Так что берем интеграл относительно точек, ограничивающих нашу площадь слева и справа: x=-1 и x=0.
S2 = / y1 dx = / (-x^2 +1)dx = - / x^2 dx + / 1dx = -(1/3)x^3 + x => подставляем x=-1 и x=0 => (-(1/3)*0^3 + 0) - (-(1/3)*(-1)^3 + (-1)) = 0 - (1/3 -1) = 0 - (-2/3) = 2/3

Итак, площадь S2=2/3, а следовательно S3=S2=2/3

Общая площадь оранжевой фигуры, как указано в задании, ограниченной функциями y=-x^2+1 и y=0 от x=-2 до x=2 равна:
S = S1+S2+S3+S4 = S1*2 + S2*2 = (4/3)*2 + (2/3)*2 = 8/3 + 4/3 = 12/3 = 4

Ответ: S=4.
Anvar Ashimov
Anvar Ashimov
1 344