曲線y=|\(x^{2}\)-2x|と直線y=x+4で囲まれた部分の面積を求めよ。
★希望★完全解答★
曲線y=|\(x^{2}\)-2x|と直線y=x+4で囲まれた部分の面積を求めよ。
★希望★完全解答★
y=x^2-2x がx軸と交わる点のx座標は
x^2-2x=0より、
x(x-2)=0
∴x=0,2
y=x^2-2x と 直線y=x+4との交点のx座標は
連立して、
x^2-2x=x+4
x^2-3x-4=0
(x-4)(x+1)=0
∴x=-1,4
| |/
| /|
| / |
| /I |
| / I C |
\ / I /
|/ I B I |
/| AI I |
/ \ I __ I /
\I/ \I/
―――|――|――――|―――|――――
-1 0 2 4
囲まれた面積は
S=A+B+Cより、
A=∫_(-1\()^{0}\) {(x+4)-(x^2-2x)}dx
=∫_(-1\()^{0}\) (-x^2+3x+4)dx
1 3 0
=[-―x^3+―x^2+4x]
3 2 -1
1 3 -2-9+24 13
=0-(―+― -4)=―――――――=――
3 2 6 6
B=∫_\(0^{2}\) {(x+4)-(-x^2+2x)}dx
=∫_\(0^{2}\) (x^2-x+4)dx
1 1 2
=[ ―x^3-―x^2+4x]
3 2 0
8 8+18 26
=(― -2+8)-0=――――=――
3 3 3
C=∫_\(2^{4}\) {(x+4)-(x^2-2x)}dx
=∫_\(2^{4}\) (-x^2+3x+4)dx
1 3 4
=[-―x^3+―x^2+4x]
3 2 2
64 8
=(-――+24+16)-(-―+6+8)
3 3
-64+120+8-42 128-106 22
=――――――――――――=―――――――=――
3 3 3
したがって、
13 26 22 13+96 109
S=――+――+――=―――――=――― ……(答)
6 3 3 6 6