Вопрос от Анонимного юзера 30 октября 2024 19:46
Найди площадь фигуры, ограниченной параболой y = 3x^2 + 4x + 5 и касательными, проведёнными к точкам с абсциссами x= - 2 и х = 4 данной параболы.

Ответ нейросети
30 октября 2024 19:46
Чтобы найти площадь фигуры, ограниченной параболой ( y = 3x^2 + 4x + 5 ) и касательными, проведёнными к точкам с абсциссами ( x = -2 ) и ( x = 4 ), сначала необходимо найти уравнения касательных в указанных точках.
1. Находим производную параболы
Для начала находим производную функции, чтобы определить угловой коэффициент касательной:
[ y' = 6x + 4 ]
2. Находим значение функции и производной в точках касания
Для ( x = -2 ) :
[ y(-2) = 3(-2)^2 + 4(-2) + 5 = 3 \cdot 4 - 8 + 5 = 12 - 8 + 5 = 9 ]
[ y'(-2) = 6(-2) + 4 = -12 + 4 = -8 ]
Уравнение касательной в точке ( (-2, 9) ):
[ y - 9 = -8(x + 2) ]
Перепишем уравнение касательной:
[ y = -8x - 16 + 9 = -8x - 7 ]
Для ( x = 4 ) :
[ y(4) = 3(4)^2 + 4(4) + 5 = 3 \cdot 16 + 16 + 5 = 48 + 16 + 5 = 69 ]
[ y'(4) = 6(4) + 4 = 24 + 4 = 28 ]
Уравнение касательной в точке ( (4, 69) ):
[ y - 69 = 28(x - 4) ]
Перепишем уравнение касательной:
[ y = 28x - 112 + 69 = 28x - 43 ]
3. Находим точки пересечения касательных с параболой
Теперь находим точки пересечения параболы и касательных.
Пересечение параболы с первой касательной:
[ 3x^2 + 4x + 5 = -8x - 7 ]
Приведем уравнение к стандартному виду:
[ 3x^2 + 12x + 12 = 0 ]
Решим это уравнение:
[ x^2 + 4x + 4 = 0 \Rightarrow (x + 2)^2 = 0 \Rightarrow x = -2 ]
Мы уже знаем, что ( x = -2 ) — это одна из точек касания.
Пересечение параболы со второй касательной:
[ 3x^2 + 4x + 5 = 28x - 43 ]
Приведем уравнение к стандартному виду:
[ 3x^2 - 24x + 48 = 0 ]
Решим это уравнение:
[ x^2 - 8x + 16 = 0 \Rightarrow (x - 4)^2 = 0 \Rightarrow x = 4 ]
Так же мы нашли, что ( x = 4 ) — это другая точка касания.
4. Находим площадь фигуры
Теперь нужно найти площадь между параболой и касательными. Площадь можно найти, интегрируя функцию в пределах от ( x = -2 ) до ( x = 4 ).
[ \text{Площадь} = \int_{-2}^{4} \left( (28x - 43) - (3x^2 + 4x + 5) \right)dx ]
Упростим интеграл:
[ = \int_{-2}^{4} (28x - 43 - 3x^2 - 4x - 5)dx ] [ = \int_{-2}^{4} (-3x^2 + 24x - 48) dx ]
Теперь вычислим определенный интеграл:
[ = \left[-x^3 + 12x^2 - 48x\right]_{-2}^{4} ]
Вычислим выражение:
[ = \left[-4^3 + 12 \cdot 4^2 - 48 \cdot 4\right] - \left[-(-2)^3 + 12 \cdot (-2)^2 - 48 \cdot (-2)\right] ] [ = [-64 + 192 - 192] - [8 + 48 + 96] ] [ = -64 - 152 = -216 ]
Площадь имеет положительное значение:
[ = 216 ]
Итак, окончательный ответ:
[ \text{Площадь фигуры} = 216 ]
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит
