放物線 $y = x^2 - 3x$ と直線 $y = -2x + 2$ によって囲まれる部分の面積を求める問題です。

解析学積分面積放物線直線定積分
2025/3/24

1. 問題の内容

放物線 y=x23xy = x^2 - 3x と直線 y=2x+2y = -2x + 2 によって囲まれる部分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。
x23x=2x+2x^2 - 3x = -2x + 2
x2x2=0x^2 - x - 2 = 0
(x2)(x+1)=0(x - 2)(x + 1) = 0
したがって、交点のx座標は x=2,1x = 2, -1 です。
次に、定積分を使って面積を計算します。
面積 SS は次の式で求められます。
S=12((2x+2)(x23x))dxS = \int_{-1}^{2} ((-2x + 2) - (x^2 - 3x)) dx
S=12(x2+x+2)dxS = \int_{-1}^{2} (-x^2 + x + 2) dx
S=[13x3+12x2+2x]12S = [-\frac{1}{3}x^3 + \frac{1}{2}x^2 + 2x]_{-1}^{2}
S=(13(2)3+12(2)2+2(2))(13(1)3+12(1)2+2(1))S = (-\frac{1}{3}(2)^3 + \frac{1}{2}(2)^2 + 2(2)) - (-\frac{1}{3}(-1)^3 + \frac{1}{2}(-1)^2 + 2(-1))
S=(83+2+4)(13+122)S = (-\frac{8}{3} + 2 + 4) - (\frac{1}{3} + \frac{1}{2} - 2)
S=(83+6)(13+122)S = (-\frac{8}{3} + 6) - (\frac{1}{3} + \frac{1}{2} - 2)
S=103(26+36126)S = \frac{10}{3} - (\frac{2}{6} + \frac{3}{6} - \frac{12}{6})
S=103(76)S = \frac{10}{3} - (-\frac{7}{6})
S=103+76S = \frac{10}{3} + \frac{7}{6}
S=206+76S = \frac{20}{6} + \frac{7}{6}
S=276S = \frac{27}{6}
S=92S = \frac{9}{2}

3. 最終的な答え

9/2

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