Вычислите площадь участка стола отведённого для презентации работ дизайнера Василия периметр которого ограничиваются линиями у=х²-2х-2 и у=-х²+2
Ответ нейросети
28 мая 2025 06:50
Давайте разберём задачу подробно.
Итак, нам нужно найти площадь участка стола, ограниченного графиками двух линий:
- ( y = x^2 - 2x - 2 )
- ( y = -x^2 + 2 )
Шаг 1. Построение графиков
Это квадратичные функции. Постараемся понять, как они выглядят и где они пересекаются.
Шаг 2. Нахождение точек пересечения
Чтобы определить область, ограниченную этими линиями, найдём точки пересечения — решим уравнение:
[ x^2 - 2x - 2 = -x^2 + 2 ]
Переносим все члены в одну сторону:
[ x^2 - 2x - 2 + x^2 - 2 = 0 ]
Но аккуратнее — лучше оставить уравнение в исходной форме:
[ x^2 - 2x - 2 = -x^2 + 2 ]
Перенесём все в левую сторону:
[ x^2 - 2x - 2 + x^2 - 2 = 0 ]
Я ошибся — лучше переформулируем:
[ x^2 - 2x - 2 + x^2 - 2 = 0 ]
Это некорректно — давайте проще:
[ x^2 - 2x - 2 = -x^2 + 2 ]
Добавим (x^2) и (2) к обеим сторонам:
[ x^2 + x^2 - 2x - 2 - 2 = 0 ]
Или:
[ 2x^2 - 2x - 4 = 0 ]
Разделим всё на 2 для упрощения:
[ x^2 - x - 2 = 0 ]
Это квадратичное уравнение. Решим его:
Дискриминант:
[ D = (-1)^2 - 4 \times 1 \times (-2) = 1 + 8 = 9 ]
Корни:
[ x = \frac{1 \pm \sqrt{9}}{2} = \frac{1 \pm 3}{2} ]
Получаем два корня:
- ( x_1 = \frac{1 + 3}{2} = 2 )
- ( x_2 = \frac{1 - 3}{2} = -1 )
Шаг 3. Определение области
Область ограничена графиками функций на промежутке между ( x = -1 ) и ( x= 2 ).
Чтобы понять, какая функция сверху, а какая снизу:
Проверьте значение (y) для точки, скажем, (x=0):
- ( y_1 = 0^2 - 2 \times 0 - 2 = -2 )
- ( y_2 = -0^2 + 2 = 2 )
Значит, в точке (x=0), график ( y = -x^2 + 2 ) выше. Следовательно, сверху — это линия ( y = -x^2 + 2 ), снизу — ( y = x^2 - 2x - 2 ).
Шаг 4. Запись интеграла
Площадь области — это интеграл разницы функций на промежутке от (x=-1) до (x=2):
[ S = \int_{-1}^{2} \left[ (-x^2 + 2) - (x^2 - 2x - 2) \right] dx ]
Упростим выражение внутри интеграла:
[ (-x^2 + 2) - (x^2 - 2x - 2) = -x^2 + 2 - x^2 + 2x + 2 = (-x^2 - x^2) + (2x) + (2 + 2) = -2x^2 + 2x + 4 ]
Итак,
[ S = \int_{-1}^{2} (-2x^2 + 2x + 4) dx ]
Шаг 5. Вычисление интеграла
Посчитаем его по частям:
[ S = \int_{-1}^2 (-2x^2) dx + \int_{-1}^2 (2x) dx + \int_{-1}^2 4 dx ]
- (\int -2x^2 dx = -2 \times \frac{x^3}{3} = - \frac{2}{3} x^3)
- (\int 2x dx = x^2)
- (\int 4 dx = 4x)
Подставим пределы и найдём сумму:
[ S = \left[ -\frac{2}{3} x^3 \right]{-1}^{2} + \left[ x^2 \right]{-1}^{2} + \left[ 4x \right]_{-1}^{2} ]
Вычислим каждое:
(\left[ -\frac{2}{3} x^3 \right]_{-1}^{2} = - \frac{2}{3} (2)^3 - \left(-\frac{2}{3} (-1)^3 \right) = - \frac{2}{3} \times 8 - \left(- \frac{2}{3} \times -1 \right) = - \frac{16}{3} - \frac{2}{3} = - \frac{16}{3} - \frac{2}{3} = - \frac{18}{3} = -6 )
(\left[ x^2 \right]_{-1}^{2} = 2^2 - (-1)^2 = 4 - 1 = 3 )
(\left[ 4x \right]_{-1}^{2} = 4 \times 2 - 4 \times (-1) = 8 + 4 = 12 )
Суммируем:
[ S = -6 + 3 + 12 = 9 ]
Ответ:
Площадь ограниченной области равна (\boxed{9}) квадратным единицам.
Если есть дополнительные вопросы или нужны пояснения, я с радостью помогу!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



