問題は、放物線 $y=x^2$ と直線ABによって囲まれた図形の面積を求める問題です。まず直線ABの式を求め、次に放物線と直線で囲まれた部分の面積を計算します。点Aのx座標は-2、点Bのx座標は3であることがグラフから読み取れます。

解析学積分面積放物線直線定積分
2025/8/7

1. 問題の内容

問題は、放物線 y=x2y=x^2 と直線ABによって囲まれた図形の面積を求める問題です。まず直線ABの式を求め、次に放物線と直線で囲まれた部分の面積を計算します。点Aのx座標は-2、点Bのx座標は3であることがグラフから読み取れます。

2. 解き方の手順

ステップ1: 点Aと点Bの座標を求めます。
放物線 y=x2y=x^2 上の点Aのx座標は-2なので、y座標は (2)2=4(-2)^2 = 4。したがって、Aの座標は (-2, 4)です。
同様に、放物線 y=x2y=x^2 上の点Bのx座標は3なので、y座標は 32=93^2 = 9。したがって、Bの座標は (3, 9)です。
ステップ2: 直線ABの式を求めます。
直線ABの傾きは、943(2)=55=1\frac{9-4}{3-(-2)} = \frac{5}{5} = 1 です。
したがって、直線ABの式は y=x+by = x + b と表せます。点A (-2, 4) を通るので、 4=2+b4 = -2 + b より b=6b = 6
よって、直線ABの式は y=x+6y = x + 6 となります。
ステップ3: 放物線と直線で囲まれた面積を計算します。
求める面積は、23(x+6x2)dx\int_{-2}^{3} (x+6 - x^2) dx で計算できます。
23(x+6x2)dx=[12x2+6x13x3]23\int_{-2}^{3} (x+6 - x^2) dx = [\frac{1}{2}x^2 + 6x - \frac{1}{3}x^3]_{-2}^{3}
=(12(3)2+6(3)13(3)3)(12(2)2+6(2)13(2)3)= (\frac{1}{2}(3)^2 + 6(3) - \frac{1}{3}(3)^3) - (\frac{1}{2}(-2)^2 + 6(-2) - \frac{1}{3}(-2)^3)
=(92+189)(212+83)= (\frac{9}{2} + 18 - 9) - (2 - 12 + \frac{8}{3})
=92+9(10+83)= \frac{9}{2} + 9 - (-10 + \frac{8}{3})
=92+9+1083= \frac{9}{2} + 9 + 10 - \frac{8}{3}
=19+27166= 19 + \frac{27 - 16}{6}
=19+116= 19 + \frac{11}{6}
=114+116=1256= \frac{114 + 11}{6} = \frac{125}{6}

3. 最終的な答え

ABの式: y=x+6y = x + 6
面積: 1256\frac{125}{6}

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