Чтобы найти площадь фигуры, ограниченной линиями y = x^2 - x и y = 3x, следуем следующим шагам:
- Найти точки пересечения графиков. Для этого приравняем уравнения:
- x^2 - x = 3x
- Переносим все члены в одну сторону: x^2 - 4x = 0
- Вынесем x за скобки: x(x - 4) = 0
- Таким образом, получаем два решения: x = 0 и x = 4.
- Определить, какая функция выше на отрезке [0, 4]. Для этого подставим любое значение из этого интервала, например x = 2:
- y = x^2 - x при x = 2: y = 2^2 - 2 = 2.
- y = 3x при x = 2: y = 3 * 2 = 6.
- Таким образом, на отрезке [0, 4] график функции y = 3x выше графика y = x^2 - x.
- Записать интеграл для нахождения площади. Площадь между графиками можно найти, вычислив интеграл от разности функций:
- Площадь S = ∫ (3x - (x^2 - x)) dx от 0 до 4.
- Упрощаем выражение под интегралом: 3x - x^2 + x = -x^2 + 4x.
- Вычислить интеграл:
- Теперь нам нужно вычислить интеграл: ∫ (-x^2 + 4x) dx от 0 до 4.
- Интеграл от -x^2: -x^3/3, интеграл от 4x: 4x^2/2 = 2x^2.
- Таким образом, получаем: ∫ (-x^2 + 4x) dx = -x^3/3 + 2x^2.
- Подставить пределы интегрирования:
- Подставляем x = 4: S(4) = -4^3/3 + 2*4^2 = -64/3 + 32 = -64/3 + 96/3 = 32/3.
- Подставляем x = 0: S(0) = -0^3/3 + 2*0^2 = 0.
- Таким образом, площадь фигуры S = S(4) - S(0) = 32/3 - 0 = 32/3.
- Ответ: Площадь фигуры, ограниченной графиками y = x^2 - x и y = 3x, равна 32/3.