Найди площадь фигуры, ограниченной графиком функции y=4x+2 и графиком её первообразной, проведённым через точку A(2;10).
Ответ нейросети
12 февраля 2025 11:19
Для нахождения площади фигуры, ограниченной графиком функции (y=4x+2) и графиком её первообразной, через точку (A(2;10)), следуем следующему алгоритму.
Шаг 1: Найдем первообразную функции
Для функции (y=4x+2) найдем первообразную (F(x)): [ F(x) = \int (4x + 2) , dx = 2x^2 + 2x + C ]
Где (C) — произвольная константа.
Шаг 2: Определим константу (C)
Мы знаем, что график первообразной проходит через точку (A(2, 10)): [ F(2) = 2(2^2) + 2(2) + C = 10 ] [ F(2) = 2 \cdot 4 + 4 + C = 10 ] [ 8 + 4 + C = 10 ] [ 12 + C = 10 \implies C = 10 - 12 = -2 ]
Таким образом, у нас есть полная форма первообразной: [ F(x) = 2x^2 + 2x - 2 ]
Шаг 3: Найдем точки пересечения графиков (y = 4x + 2) и (F(x) = 2x^2 + 2x - 2)
Для этого нужно приравнять функции: [ 4x + 2 = 2x^2 + 2x - 2 ]
Переносим все в одну сторону: [ 2x^2 + 2x - 2 - 4x - 2 = 0 ] [ 2x^2 - 2x - 4 = 0 ]
Упрощаем уравнение, деля его на 2: [ x^2 - x - 2 = 0 ]
Шаг 4: Решаем квадратное уравнение
Для решения уравнения (x^2 - x - 2 = 0) используем формулу корней: [ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ] где (a = 1), (b = -1), (c = -2): [ x = \frac{-(-1) \pm \sqrt{(-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-2)}}{2 \cdot 1} ] [ x = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 8}}{2} = \frac{1 \pm \sqrt{9}}{2} = \frac{1 \pm 3}{2} ]
Таким образом, получаем два корня: [ x_1 = \frac{4}{2} = 2 \quad \text{и} \quad x_2 = \frac{-2}{2} = -1 ]
Шаг 5: Найдем площадь между графиками
Площадь фигуры, ограниченной графиками функции, задается интегралом от разности функций на отрезке от (x = -1) до (x = 2): [ S = \int_{-1}^{2} (F(x) - (4x + 2)) , dx ]
Выразим интеграл
[ S = \int_{-1}^{2} \left( (2x^2 + 2x - 2) - (4x + 2) \right) , dx ] [ = \int_{-1}^{2} (2x^2 + 2x - 2 - 4x - 2) , dx ] [ = \int_{-1}^{2} (2x^2 - 2x - 4) , dx ]
Вычислим интеграл
[ S = \left[ \frac{2}{3}x^3 - x^2 - 4x \right]_{-1}^{2} ]
Находим значение интеграла в границах: [ S = \left( \frac{2}{3}(2^3) - (2^2) - 4(2) \right) - \left( \frac{2}{3}(-1^3) - (-1^2) - 4(-1) \right) ]
Посчитаем: [ = \left( \frac{16}{3} - 4 - 8 \right) - \left( -\frac{2}{3} - 1 + 4 \right) ] [ = \left( \frac{16}{3} - \frac{12}{3} - \frac{24}{3} \right) + \left( \frac{2}{3} + 3 \right) ] [ = \left( \frac{-20}{3} \right) + \left( \frac{2}{3} + \frac{9}{3} \right) = \left( \frac{-20}{3} + \frac{11}{3} \right) = \left( -\frac{9}{3} \right) = -3 ]
Однако площадь не может быть отрицательной, поэтому мы берем модуль: [ S = 3 ]
Ответ
Площадь фигуры, ограниченной графиками функции (y=4x+2) и её первообразной, равна (3) единицам площади.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



