放物線 $y = 2x^2$ と直線 $y = 4$ で囲まれた領域と、直線と放物線に囲まれた三角形の面積を求める問題です。

解析学放物線面積積分二次関数
2025/8/7
## 問題1

1. 問題の内容

放物線 y=2x2y = 2x^2 と直線 y=4y = 4 で囲まれた領域と、直線と放物線に囲まれた三角形の面積を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、放物線と直線の交点を求めます。
2x2=42x^2 = 4 を解くと x2=2x^2 = 2 となり、x=±2x = \pm \sqrt{2} となります。
したがって、三角形の底辺の長さは 222\sqrt{2} となります。
三角形の高さは、y=4y = 4 なので、4です。
三角形の面積は、S=12×底辺×高さS = \frac{1}{2} \times \text{底辺} \times \text{高さ} で求められます。
S=12×22×4=42S = \frac{1}{2} \times 2\sqrt{2} \times 4 = 4\sqrt{2}

3. 最終的な答え

424\sqrt{2}
## 問題2

1. 問題の内容

放物線 y=34x2y = \frac{3}{4}x^2 と直線 y=9y = 9 で囲まれた領域と、直線と放物線に囲まれた三角形の面積を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、放物線と直線の交点を求めます。
34x2=9\frac{3}{4}x^2 = 9 を解くと x2=12x^2 = 12 となり、x=±23x = \pm 2\sqrt{3} となります。
x=-2の点とy=9の点の間の距離を求める必要があります。
三角形の底辺は直線y=9y=9上にあり、x=2x=-2 から x=23x=2\sqrt{3}までなので、23(2)=23+22\sqrt{3}-(-2)=2\sqrt{3}+2
三角形の高さは9です。
三角形の面積は、S=12×底辺×高さS = \frac{1}{2} \times \text{底辺} \times \text{高さ} で求められます。
放物線上の点x=2x=-2でのy座標はy=34(2)2=3y=\frac{3}{4}(-2)^2=3
したがって、y=3y=3からy=9y=9までの高さなので、93=69-3=6
S=12×(23+2)×6=63+6S = \frac{1}{2} \times (2\sqrt{3}+2) \times 6 = 6\sqrt{3}+6

3. 最終的な答え

63+66\sqrt{3}+6

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