Скачай приложение iTest
Готовься к школьным экзаменам в более удобном формате
Задание 5
Найти площадь фигуры, ограниченной графиком функции \(y = \int_{x^2}^{x^2 + 1}tdt\) и прямой \(y = 1,5.\)
Решение.
1) Вычислим интеграл:
\(\int\limits_{x^2}^{x^2 + 1}tdt=\frac{t^2}{2}\bigg|^{x^2 + 1}_{x_2}=\frac{(x^2 + 1)^2}{2} - \frac{x^2}{2} =\frac{x^4 + x^2 + 1}{2} = \\ = \frac{1}{2}(x^2 + 1 - x)(x^2 + 1 + x). \)
2) Найдем точки пересечения графиков функций \(y=\frac{x^4 +x^2 + 1}{2}\) и \(y = 1,5,\) для этого решим уравнение:
\(\frac{x^4 + x^2 +1}{2}=1,5;\)
\(x^4 + x^2 + 1 = 3;\)
\(x^4 + x^2 - 2 = 0, \)
По свойству коэффициентов уравнения \(1 + 1 - 2 = 0\) получим:
\(x^2 = 1\) или \(x^2 = -2;\)
\(x^2 = 1;\)
\(x_1 = -1,\) \(x_2 = 1. \)
3) Построим схематично графики функций \(y=\frac{x^4 + x^2 + 1}{2}\) и \(y = 1,5\) на отрезке \([-2; 2].\)
4) Найдем площадь фигуры, ограниченной графиками функций с использованием формулы Ньютона-Лейбница: \(\int\limits_a^bf(x)dx = F(b) - F(a).\)
\(S = 2 \cdot \int\limits_0^1\Big(1,5 - \frac{x^4 + x^2 + 1}{2}\Big)dx = 2 \cdot \frac{1}{2} \cdot \int\limits_0^1(2 - x^4 - x^2)dx = \)
\(\Big(2x - \frac{x^5}{5} - \frac{x^3}{3}\Big)\bigg|^1_0=2 - \frac{1}{5} – \frac{1}{3} = 1\frac{7}{15}\) кв. ед.
Ответ: \(1\frac{7}{15} \)
Материалы для повторения:
11 класс – Первообразная и интеграл – Площадь криволинейной трапеции