Найти S фигуры ограниченной y=x^2-4x, y=-4, x=0
Ответ нейросети
29 мая 2025 07:40
Давайте разберём задачу поэтапно.
Задача: Найти площадь фигуры, ограниченной кривой ( y = x^2 - 4x ), линией ( y = -4 ) и линией ( x = 0 ).
Шаг 1. Нахождение точек пересечения
- Пересечение ( y = x^2 - 4x ) и ( y = -4 ):
[ x^2 - 4x = -4 ] [ x^2 - 4x + 4 = 0 ] [ (x - 2)^2 = 0 ] [ x = 2 ]
- Пересечение ( x = 0 ) и ( y = x^2 - 4x ):
[ x = 0 \Rightarrow y = 0^2 - 4 \cdot 0 = 0 ]
Пересечения с ( y = -4 ):
[ x^2 - 4x = -4 ] (уже решено, что есть корень при ( x=2 ), и при ( x=0 ) — неравенство не пересекается с графиком, поскольку ( y=0 ) при ( x=0 ), а ( y = -4 ) — ниже).
Теперь, у нас есть три важные точки:
- ( (0,0) ),
- ( (2, -4) ).
Шаг 2. Область интегрирования
Область ограничена:
- слева: линия ( x=0 ).
- сверху: кривая ( y = x^2 - 4x ).
- снизу: линия ( y = -4 ).
- справа: точка ( x=2 ).
Шаг 3. Запись площади
Площадь ( S ) — это определённый интеграл по ( x ) от ( x=0 ) до ( x=2 ):
[ S = \int_{0}^{2} \left[ (x^2 - 4x) - (-4) \right] dx ]
Поскольку верхняя граница — кривая ( y = x^2 - 4x ), а нижняя — линия ( y=-4 ).
Раскроем скобки:
[ S = \int_{0}^{2} [x^2 - 4x + 4] dx ]
Шаг 4. Вычисление интеграла
[ S = \int_{0}^{2} (x^2 - 4x + 4) dx ]
Интегрируем по частям:
[ \int x^2 dx = \frac{x^3}{3} ] [ \int -4x dx = -2x^2 ] [ \int 4 dx = 4x ]
Итог:
[ S = \left[ \frac{x^3}{3} - 2x^2 + 4x \right]_0^2 ]
Подставим границы:
При ( x=2 ):
[ \frac{2^3}{3} - 2 \cdot 2^2 + 4 \cdot 2 = \frac{8}{3} - 2 \cdot 4 + 8 = \frac{8}{3} - 8 + 8 = \frac{8}{3} ]
При ( x=0 ):
[ 0 - 0 + 0= 0 ]
Итак,
[ S = \frac{8}{3} - 0 = \frac{8}{3} ]
Ответ:
[ \boxed{ S = \frac{8}{3} } ]
Площадь фигуры равна ( \displaystyle \frac{8}{3} ) квадратных единиц.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



