Вопрос задан 10.04.2025 в 05:26. Предмет Математика. Спрашивает Зябриков Иван.

Чтобы найти площадь фигуры, ограниченной кривыми y = x² - 4 и y = 0, необходимо определить точки пересечения и проинтегрировать функцию, описывающую эту фигуру, в пределах этих точек.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Севмаш Фок.

Для нахождения площади фигуры, ограниченной графиками функций y=x24y = x^2 - 4 и y=0y = 0, нужно выполнить несколько шагов.

  1. Найти точки пересечения графиков:

    Чтобы найти точки пересечения кривой y=x24y = x^2 - 4 и прямой y=0y = 0, нужно приравнять x24=0x^2 - 4 = 0. Это уравнение решается следующим образом:

    x2=4x^2 = 4 x=±2x = \pm 2

    Таким образом, точки пересечения находятся в x=2x = -2 и x=2x = 2.

  2. Определить функцию, описывающую фигуру:

    Функция y=x24y = x^2 - 4 описывает параболу, а линия y=0y = 0 — ось абсцисс. Площадь фигуры ограничена этими двумя графиками. Для вычисления площади нужно найти интеграл от функции y=x24y = x^2 - 4, но так как мы рассматриваем область, расположенную ниже оси абсцисс, необходимо взять модуль функции (чтобы значение было положительным):

    Площадь=22x24dx\text{Площадь} = \int_{-2}^{2} |x^2 - 4| \, dx

    Однако, поскольку x24x^2 - 4 для значений x[2,2]x \in [-2, 2] всегда отрицательно (для всех xx в этом интервале значение x2x^2 всегда меньше 4), то можно просто рассматривать отрицательную часть функции:

    Площадь=22(4x2)dx\text{Площадь} = \int_{-2}^{2} (4 - x^2) \, dx
  3. Вычислить интеграл:

    Интегрируем функцию 4x24 - x^2 на интервале от 2-2 до 22:

    (4x2)dx=4xx33+C\int (4 - x^2) \, dx = 4x - \frac{x^3}{3} + C

    Подставляем пределы интегрирования:

    Площадь=[4xx33]22\text{Площадь} = \left[ 4x - \frac{x^3}{3} \right]_{-2}^{2}

    Вычислим:

    При x=2x = 2:

    4(2)(2)33=883=24383=1634(2) - \frac{(2)^3}{3} = 8 - \frac{8}{3} = \frac{24}{3} - \frac{8}{3} = \frac{16}{3}

    При x=2x = -2:

    4(2)(2)33=883=8+83=243+83=1634(-2) - \frac{(-2)^3}{3} = -8 - \frac{-8}{3} = -8 + \frac{8}{3} = -\frac{24}{3} + \frac{8}{3} = -\frac{16}{3}

    Теперь вычитаем значения:

    Площадь=163(163)=163+163=323\text{Площадь} = \frac{16}{3} - \left( -\frac{16}{3} \right) = \frac{16}{3} + \frac{16}{3} = \frac{32}{3}
  4. Ответ:

    Площадь фигуры, ограниченной графиками y=x24y = x^2 - 4 и y=0y = 0, равна 323\frac{32}{3} квадратных единиц.

Этот результат можно интерпретировать как площадь области между параболой и осью абсцисс.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос