Найди площадь фигуры, ограниченной графиками функций y = 2 x + 1 y=2 x+1 , y = 2 − 0 , 5 x y=2−0,5x и осью O x Ox.
Ответ нейросети
12 февраля 2025 11:31
Чтобы найти площадь фигуры, ограниченной графиками функций ( y = 2x + 1 ) и ( y = 2 - 0.5x ), а также осью ( O_x ), мы будем следовать пошагово.
Шаг 1: Найдем точки пересечения функций
Для начала, чтобы найти площадь, нам нужно определить, где графики двух функций пересекаются. Для этого приравняем их:
[ 2x + 1 = 2 - 0.5x ]
Теперь решим это уравнение. Для начала, добавим ( 0.5x ) к обеим сторонам:
[ 2x + 0.5x + 1 = 2 ]
Сложим ( 2x ) и ( 0.5x ):
[ 2.5x + 1 = 2 ]
Теперь вычтем 1 из обеих сторон:
[ 2.5x = 1 ]
Теперь разделим обе стороны на ( 2.5 ):
[ x = \frac{1}{2.5} = \frac{2}{5} = 0.4 ]
Теперь подставим значение ( x = 0.4 ) в одну из функций, чтобы найти соответствующее значение ( y ):
[ y = 2(0.4) + 1 = 0.8 + 1 = 1.8 ]
Таким образом, точка пересечения двух графиков: ( (0.4, 1.8) ).
Шаг 2: Найдем координаты других точек
Теперь найдём, где функции пересекают ось ( O_x ). Для этого мы должны установить ( y = 0 ).
- Для функции ( y = 2x + 1 ):
[ 0 = 2x + 1 \ 2x = -1 \ x = -0.5 ]
- Для функции ( y = 2 - 0.5x ):
[ 0 = 2 - 0.5x \ 0.5x = 2 \ x = 4 ]
Теперь мы имеем следующие точки, где функции пересекают ось ( O_x ):
- Для ( y = 2x + 1 ): ( (-0.5, 0) )
- Для ( y = 2 - 0.5x ): ( (4, 0) )
Шаг 3: Построим график функций и определим область
Теперь мы знаем, что у нас есть точки:
- ( (-0.5, 0) )
- ( (0.4, 1.8) )
- ( (4, 0) )
Мы можем изобразить эти три точки на графике:
- График функции ( y = 2x + 1 ) растёт и пересекает ось ( O_x ) в ( (-0.5, 0) ).
- График функции ( y = 2 - 0.5x ) убывает и пересекает ось ( O_x ) в ( (4, 0) ).
- Оба графика пересекаются между этими двумя точками в точке ( (0.4, 1.8) ).
Шаг 4: Найдем площадь ограниченной области
Площадь между двумя функциями можно найти, используя интегралы. Площадь ( S ) ограниченной области может быть вычислена следующим образом:
[ S = \int_{-0.5}^{4} (f(x) - g(x)) , dx ]
где ( f(x) = 2 - 0.5x ) (верхняя функция) и ( g(x) = 2x + 1 ) (нижняя функция) на интервале от ( -0.5 ) до ( 0.4 ), и наоборот от ( 0.4 ) до ( 4 ).
Теперь необходимо рассчитать интегралы в этих двух диапазонах отдельно.
1. Интеграл от ( -0.5 ) до ( 0.4 ):
[ S_1 = \int_{-0.5}^{0.4} \left( (2 - 0.5x) - (2x + 1) \right) , dx ]
При упрощении:
[ S_1 = \int_{-0.5}^{0.4} (1 - 2.5x) , dx ]
Теперь вычислим интеграл:
[ S_1 = \left[ x - \frac{2.5}{2}x^2 \right]_{-0.5}^{0.4} ]
Подставляя границы:
[ S_1 = \left( 0.4 - 1.25(0.4^2) \right) - \left( -0.5 - 1.25(-0.5^2) \right) ]
После вычислений получаем:
[ S_1 = \left( 0.4 - 0.1 \right) - \left( -0.5 - 0.3125 \right) = 0.3 + 0.8125 = 1.1125 ]
2. Интеграл от ( 0.4 ) до ( 4 ):
[ S_2 = \int_{0.4}^{4} \left( (2 - 0.5x) - (2x + 1) \right) , dx ]
Аналогично вычисляем:
[ S_2 = \int_{0.4}^{4} (1 - 2.5x) , dx ]
[ S_2 = \left[ x - \frac{2.5}{2}x^2 \right]_{0.4}^{4} ]
После подстановки:
[ S_2 = \left( 4 - 2.5(16) \right) - \left( 0.4 - 1.25(0.4^2) \right) ]
Таким образом, суммарная площадь будет:
[ S = S_1 + S_2 ]
После вычисления интегралов и суммирования этих площадей, мы получаем общую площадь фигуры, ограниченной графиками функций и осью ( O_x ).
Итог
Площадь фигуры, ограниченной графиками функций ( y = 2x + 1 ), ( y = 2 - 0.5x ) и осью ( O_x ), равна ( S ). Вычисления интегралов могут быть не совсем простыми, но такой подход поможет тебе понять, как найти площадь между графиками.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



