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

「解析学」の関連問題

媒介変数表示された曲線 $x = 3\cos\theta$, $y = 2\sin\theta$ ($0 \le \theta \le \pi$) と $x$軸で囲まれた部分の面積 $S$ を求めます...

積分媒介変数表示面積
2025/6/24

与えられた関数の極値を、2次導関数を利用して求める問題です。問題は2つあり、 (1) $f(x) = 3x^4 - 4x^3 - 12x^2$ (2) $f(x) = \sqrt{3}x + 2\co...

極値導関数2次導関数微分三角関数
2025/6/24

次の2つの問題について、曲線とx軸で囲まれた部分をx軸の周りに1回転させてできる回転体の体積Vを求める。 (1) $y = x^2 - 2x$ (2) $y = \sin x \quad (0 \le...

積分回転体の体積定積分三角関数
2025/6/23

2重積分 $\iint_D x \, dx \, dy$ の値を求めます。積分領域 $D$ は、 $0 \le x^2 + y^2 \le 2y$ を満たす $(x, y)$ の集合です。

2重積分極座標変換積分変数変換
2025/6/23

底面の半径が $r$, 高さが $h$ の円錐の体積 $V$ が、 $V = \frac{1}{3}\pi r^2 h$ で与えられることを示す。

積分体積円錐積分計算
2025/6/23

関数 $y = 2\cos 2\theta + 2(a+1)\sin\theta - a - 2$ が与えられています。 (1) $a=1$ のとき、$\theta = 0$ のときの $y$ の値を...

三角関数最大値・最小値二次関数方程式
2025/6/23

次の3つの関数のグラフの概形を求める問題です。 (1) $y = e^{-\frac{x^2}{2}}$ (2) $y = \frac{4x}{x^2 + 1}$ (3) $y = \frac{x^2...

関数のグラフ微分増減凹凸漸近線偶関数奇関数
2025/6/23

媒介変数表示された曲線 $x = 3\cos\theta$, $y = 2\sin\theta$ $(0 \le \theta \le \pi)$ と $x$軸で囲まれた部分の面積 $S$ を求める問...

積分媒介変数表示面積
2025/6/23

次の曲線と直線で囲まれた部分の面積を求める問題です。 (1) $x = y^2 + 1$, $x$軸, $y$軸, $y = 2$ (2) $x = y^2 - 1$, $x = y + 5$

積分面積定積分曲線
2025/6/23

関数 $y = x^2(x^2-4)$ のグラフの概形を描く問題です。

関数のグラフ導関数増減極値漸近線
2025/6/23