Найдите площадь фигуры, ограниченной линиями: 7х²-9у+9=0; 5х²-9у+27=0
Ответ нейросети
21 марта 2025 12:20
Для нахождения площади фигуры, ограниченной двумя параболами, нужно в первую очередь понять, как выглядят эти уравнения и где они пересекаются. Давайте разберем эту задачу шаг за шагом.
1. Приведение уравнений к стандартному виду:
Мы имеем два уравнения:
- (7x^2 - 9y + 9 = 0)
- (5x^2 - 9y + 27 = 0)
Начнем с того, чтобы выразить (y) в обоих уравнениях.
- Из первого уравнения:
[ 9y = 7x^2 + 9 \implies y = \frac{7}{9}x^2 + 1 ]
- Из второго уравнения:
[ 9y = 5x^2 + 27 \implies y = \frac{5}{9}x^2 + 3 ]
Теперь у нас есть два уравнения парабол:
- (y_1 = \frac{7}{9}x^2 + 1)
- (y_2 = \frac{5}{9}x^2 + 3)
2. Поиск точек пересечения:
Чтобы найти точки пересечения парабол, приравняем их правые части:
[ \frac{7}{9}x^2 + 1 = \frac{5}{9}x^2 + 3 ]
Теперь упростим это уравнение:
[ \frac{7}{9}x^2 - \frac{5}{9}x^2 + 1 - 3 = 0 ]
[ \frac{2}{9}x^2 - 2 = 0 ]
Умножив на 9, чтобы избавиться от дробей, получаем:
[ 2x^2 - 18 = 0 ]
[ 2x^2 = 18 \implies x^2 = 9 \implies x = \pm 3 ]
Теперь найдем соответствующие значения (y) для (x = 3) и (x = -3):
При (x = 3):
[ y = \frac{7}{9}(3^2) + 1 = \frac{7}{9}(9) + 1 = 7 + 1 = 8 ]
При (x = -3):
[ y = \frac{7}{9}((-3)^2) + 1 = \frac{7}{9}(9) + 1 = 7 + 1 = 8 ]
Таким образом, точки пересечения: ((3, 8)) и ((-3, 8)).
3. Нахождение площади между параболами:
Площадь между двумя кривыми можно найти, используя интегралы. Площадь (S) будет равна:
[ S = \int_{-3}^{3} (y_1 - y_2) , dx ]
Подставим значения:
[ S = \int_{-3}^{3} \left( \left( \frac{7}{9}x^2 + 1 \right) - \left( \frac{5}{9}x^2 + 3 \right) \right) , dx ]
Упростим подынтегральное выражение:
[ S = \int_{-3}^{3} \left( \frac{7}{9}x^2 + 1 - \frac{5}{9}x^2 - 3 \right) , dx ]
[ S = \int_{-3}^{3} \left( \frac{2}{9}x^2 - 2 \right) , dx ]
Теперь можем разбить интеграл:
[ S = \int_{-3}^{3} \frac{2}{9}x^2 , dx - \int_{-3}^{3} 2 , dx ]
Сначала вычислим первый интеграл:
[ \int_{-3}^{3} x^2 , dx = \left[ \frac{x^3}{3} \right]_{-3}^{3} = \frac{3^3}{3} - \frac{(-3)^3}{3} = \frac{27}{3} - \frac{-27}{3} = 9 + 9 = 18 ]
Теперь подставим это значение в площадь:
[ S = \frac{2}{9} \cdot 18 - 2 \cdot \left[ x \right]_{-3}^{3} ]
Для второго интеграла:
[ \int_{-3}^{3} 2 , dx = 2 \cdot (3 - (-3)) = 2 \cdot 6 = 12 ]
Подставим в формулу площади:
[ S = \frac{2}{9} \cdot 18 - 12 = 4 - 12 = -8 ]
Это отрицательное значение означает, что мы неправильно определили, какие параболы находятся над какими (но по абсолютной величине это будет тоже (8)). Площадь не может быть отрицательной, поэтому берем модуль.
4. Ответ:
Площадь фигуры, ограниченной двумя параболами, равна (8) квадратных единиц.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



