Чтобы найти площадь криволинейной трапеции, нам нужно определить площадь, заключенную между графиком функции и осью абсцисс, а также между двумя вертикальными линиями. В данном случае у нас есть функция \( y = 2x + 4 \) и мы ищем площадь между \( x = -2 \) и \( x = 2 \).
Шаг 1: Нахождение точки пересечения с осью абсцисс
Пересечение с осью абсцисс происходит, когда \( y = 0 \):
\[ 0 = 2x + 4 \]
Решим это уравнение:
\[ 2x = -4 \Rightarrow x = -2 \]
Это означает, что график функции пересекает ось \( x \) в точке \( (-2, 0) \).
Шаг 2: Визуализация графика
Функция \( y = 2x + 4 \) является линейной. Чтобы построить график:
- При \( x = -2 \): \( y = 0 \) (уже нашли)
- При \( x = 0 \): \( y = 4 \)
- При \( x = 2 \): \( y = 2(2) + 4 = 8 \)
Таким образом, у нас есть три ключевых точки:
- \( (-2, 0) \)
- \( (0, 4) \)
- \( (2, 8) \)
Шаг 3: Определение формулы для площади
Площадь фигуры, заключенной между графиком функции и осью \( x \), от \( x = -2 \) до \( x = 2 \) можно найти с помощью интеграла:
\[ S = \int_{-2}^{2} (2x + 4) \, dx \]
Шаг 4: Вычисление интеграла
Теперь вычислим интеграл:
Запишем первичный интеграл: \[ \int (2x + 4) \, dx = x^2 + 4x + C \]
Вычислим определенный интеграл от \(-2\) до \(2\): \[ S = \left[ x^2 + 4x \right]_{-2}^{2} \]
Подставим верхнюю границу (x = 2): \[ S(2) = 2^2 + 4 \cdot 2 = 4 + 8 = 12 \]
Подставим нижнюю границу (x = -2): \[ S(-2) = (-2)^2 + 4 \cdot (-2) = 4 - 8 = -4 \]
Теперь найдем разность: \[ S = S(2) - S(-2) = 12 - (-4) = 12 + 4 = 16 \]
Ответ
Таким образом, площадь криволинейной трапеции, ограниченной графиком функции \( y = 2x + 4 \), осью \( x \) и линиями \( x = -2 \) и \( x = 2 \), равна 16.
\[ \text{Площадь } S = 16 \]