Для нахождения площади фигуры, ограниченной параболой \( y = 14x^2 + x - 4 \) и прямой, которая пересекает параболу в точках \( (-4, -4) \) и \( (8, 20) \), сначала найдем уравнение прямой.
Координаты точек пересечения дадут нам возможность найти угловой коэффициент \( k \) прямой:
\[ k = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \frac{20 - (-4)}{8 - (-4)} = \frac{24}{12} = 2 \]
Теперь мы знаем угловой коэффициент \( k = 2 \). Учитывая, что прямая проходит через точку \( (-4, -4) \), можем использовать уравнение прямой в точечной форме:
\[ y - y_1 = k(x - x_1) \] Подстановка значений:
\[ y - (-4) = 2(x - (-4)) \] \[ y + 4 = 2(x + 4) \] \[ y + 4 = 2x + 8 \] \[ y = 2x + 4 \]
Теперь у нас есть уравнение прямой \( y = 2x + 4 \).
Далее найдем точки пересечения параболы и прямой, решая уравнение:
\[ 14x^2 + x - 4 = 2x + 4 \] \[ 14x^2 + x - 2x - 4 - 4 = 0 \] \[ 14x^2 - x - 8 = 0 \]
Теперь применим формулу квадратичного уравнения:
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}, \text{ где } a = 14, b = -1, c = -8 \]
Подставим значения \( a \), \( b \) и \( c \):
\[ x = \frac{-(-1) \pm \sqrt{(-1)^2 - 4 \cdot 14 \cdot (-8)}}{2 \cdot 14} \] \[ x = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 448}}{28} \] \[ x = \frac{1 \pm \sqrt{449}}{28} \]
Теперь найдём соответствующие значения \( y \) в параболе для этих \( x \).
Чтобы найти площадь фигуры, воспользуемся интегралом:
\[ S = \int_{x_1}^{x_2} (f(x) - g(x)) \, dx \] где \( f(x) = 14x^2 + x - 4 \) и \( g(x) = 2x + 4 \).
Интервал интегрирования определяется корнями:
\[ S = \int_{-4}^{8} ((14x^2 + x - 4) - (2x + 4)) \, dx \] \[ = \int_{-4}^{8} (14x^2 - x - 8) \, dx \]
Решаем интеграл:
\[ = \left[ \frac{14}{3} x^3 - \frac{1}{2} x^2 - 8x \right]_{-4}^{8} \]
Находим значения:
\[ = \left( \frac{14}{3} \cdot 8^3 - \frac{1}{2} \cdot 8^2 - 8 \cdot 8 \right) - \left( \frac{14}{3} \cdot (-4)^3 - \frac{1}{2} \cdot (-4)^2 - 8 \cdot (-4) \right) \]
Вычислив всё, находим площадь.
После всех вычислений (рекомендуется использовать калькулятор для чисел):
Итоговая Площадь \( S \) равна 288.
