放物線 $y = -x^2 + 2x$ と $x$軸で囲まれた部分の面積を求めます。

解析学積分定積分面積放物線
2025/3/12

1. 問題の内容

放物線 y=x2+2xy = -x^2 + 2xxx軸で囲まれた部分の面積を求めます。

2. 解き方の手順

まず、放物線 y=x2+2xy = -x^2 + 2xxx軸との交点を求めます。
xx軸との交点は、y=0y = 0となる点なので、
x2+2x=0-x^2 + 2x = 0
x(x+2)=0x(-x + 2) = 0
よって、x=0x = 0 または x=2x = 2となります。
したがって、放物線とxx軸との交点は(0,0)(0, 0)(2,0)(2, 0)です。
次に、定積分を用いて面積を計算します。
面積SSは、
S=02(x2+2x)dxS = \int_{0}^{2} (-x^2 + 2x) dx
S=[13x3+x2]02S = \left[-\frac{1}{3}x^3 + x^2\right]_{0}^{2}
S=(13(2)3+(2)2)(13(0)3+(0)2)S = \left(-\frac{1}{3}(2)^3 + (2)^2\right) - \left(-\frac{1}{3}(0)^3 + (0)^2\right)
S=83+4S = -\frac{8}{3} + 4
S=83+123S = -\frac{8}{3} + \frac{12}{3}
S=43S = \frac{4}{3}

3. 最終的な答え

43\frac{4}{3}

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