Найдите площадь фигуры, ограниченной данной параболой и осью абсцисс: f(x)=-2(x-1)^2+8

mirnayanatulya mirnayanatulya    2   26.05.2020 20:35    25

Ответы
Gogogogh Gogogogh  02.01.2024 13:31
Хорошо, давай разберем этот вопрос пошагово.

Для начала, чтобы найти площадь фигуры, ограниченной данной параболой и осью абсцисс, нам нужно определить, где парабола пересекает ось абсцисс.

Для этого, надо приравнять функцию к нулю и решить уравнение:
0 = -2(x-1)^2 + 8

Далее, распишем это уравнение и приведем его к более удобному виду для решения:

-2(x-1)^2 + 8 = 0
(x-1)^2 = 4
x-1 = ±√4
x-1 = ±2

Теперь найдем два значения x, при которых парабола пересекает ось абсцисс:
x₁ = 1 + 2 = 3
x₂ = 1 - 2 = -1

Теперь, чтобы найти площадь ограниченной фигуры, мы должны найти определенный интеграл от функции по оси x от -1 до 3. Формула для нахождения площади под графиком функции f(x) на заданном интервале x имеет вид:

Площадь = ∫[a;b] f(x) dx

где a и b - границы интервала, в данном случае -1 и 3.

Таким образом, формула выглядит так:

Площадь = ∫[-1;3] f(x) dx

Далее, чтобы интегрировать данную функцию, мы можем использовать метод антидифференцирования. Проинтегрируем функцию f(x) по отношению к x:

∫ f(x) dx = ∫ (-2(x-1)^2 + 8) dx

∫ f(x) dx = ∫ (-2x^2 + 4x - 2 + 8) dx

∫ f(x) dx = ∫ (-2x^2 + 4x + 6) dx

Теперь найдем интеграл для каждого члена отдельно:

∫ (-2x^2 + 4x + 6) dx = -2 ∫ x^2 dx + 4 ∫ x dx + 6 ∫ dx

Проинтегрируем каждое слагаемое:

∫ x^2 dx = (1/3)x^3 + C₁, где C₁ - константа интегрирования
∫ x dx = (1/2)x^2 + C₂, где C₂ - константа интегрирования
∫ dx = x + C₃, где C₃ - константа интегрирования

Теперь, подставим эти значения в интеграл:

∫ (-2x^2 + 4x + 6) dx = -2 * (1/3)x^3 + C₁ + 4 * (1/2)x^2 + C₂ + 6 * x + C₃

Объединим константы в одну и упростим:

∫ (-2x^2 + 4x + 6) dx = (-2/3)x^3 + (2)x^2 + (6)x + C

Теперь, посчитаем значение интеграла для границ интервала:

∫[-1;3] (-2x^2 + 4x + 6) dx = [(-2/3)x^3 + 2x^2 + 6x]₋₁͜³ [(-2/3)x^3 + 2x^2 + 6x]₃

Подставим верхние и нижние пределы в эту формулу:

[(-2/3)*3^3 + 2*3^2 + 6*3] - [(-2/3)*(-1)^3 + 2*(-1)^2 + 6*(-1)]
[(-2/3)*27 + 2*9 + 18] - [(-2/3)*(-1) + 2*1 + 6*(-1)]
[-54/3 + 18 + 18] - [2/3 + 2 - 6]
[-18 + 18 + 18] - [2/3 - 4/3]
[0 + 18] - [-2/3]
18 + 2/3
54/3 + 2/3
56/3

Ответ: площадь фигуры, ограниченной данной параболой и осью абсцисс, равна 56/3 или 18.67 единицы площади.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика