Как найти площадь криволинейной трапеции, ограниченной следующими линиями:
В процессе необходимо:
Математика 11 класс Интегралы и их применение
Чтобы найти площадь криволинейной трапеции, ограниченной заданными линиями, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
1. Построение графика функцииСначала построим график функции y = -x² + 4x + 5. Это парабола, открытая вниз. Для построения графика найдем вершину параболы, используя формулу x = -b/(2a), где a = -1 и b = 4.
Теперь подставим x = 2 в уравнение функции, чтобы найти координаты вершины:
Таким образом, вершина параболы находится в точке (2, 9).
2. Построение заданных прямыхТеперь построим линии y = 0 (ось абсцисс), x = 0 (ось ординат) и x = 4. Линия x = 4 будет вертикальной линией, проходящей через точку (4, 0).
3. Изображение криволинейной трапецииКриволинейная трапеция будет образована между графиком функции, осью абсцисс и вертикальными линиями x = 0 и x = 4. Мы видим, что парабола пересекает ось абсцисс, когда y = 0.
Решим уравнение -x² + 4x + 5 = 0:
Нас интересует область от x = 0 до x = 4.
4. Применение формулы Ньютона – Лейбница для нахождения площадиПлощадь криволинейной трапеции можно найти, используя интеграл:
Площадь = ∫(от 0 до 4) (-x² + 4x + 5) dx.
5. Вычисление площадиТеперь вычислим интеграл:
Теперь подставим пределы интегрирования от 0 до 4:
Теперь найдем площадь:
Площадь = F(4) - F(0) = 92/3 - 0 = 92/3.
Таким образом, площадь криволинейной трапеции, ограниченной заданными линиями, равна 92/3 квадратных единиц.