曲線 $y = x^2 - x - 2$ とx軸で囲まれた部分の面積を求める問題です。積分範囲、積分結果の各項の係数、定数項、そして最終的な面積を計算します。

解析学積分面積二次関数
2025/6/8

1. 問題の内容

曲線 y=x2x2y = x^2 - x - 2 とx軸で囲まれた部分の面積を求める問題です。積分範囲、積分結果の各項の係数、定数項、そして最終的な面積を計算します。

2. 解き方の手順

まず、y=x2x2y = x^2 - x - 2y=0y = 0 の交点を求めます。これは、x2x2=0x^2 - x - 2 = 0 を解くことに相当します。
(x2)(x+1)=0(x - 2)(x + 1) = 0 より、x=1x = -1x=2x = 2 が得られます。したがって、Aは1、Bは2です。
次に、積分範囲を決定します。積分範囲は、x=1x = -1 から x=2x = 2 です。したがって、Cは-1、Dは2です。面積Sは以下の積分で求められます。
S=12(x2x2)dxS = \int_{-1}^{2} (x^2 - x - 2) dx
積分を実行します。
S=[13x312x22x]12S = \left[ \frac{1}{3} x^3 - \frac{1}{2} x^2 - 2x \right]_{-1}^{2}
x=2x=2 を代入すると、
13(2)312(2)22(2)=8324=836=8183=103\frac{1}{3}(2)^3 - \frac{1}{2}(2)^2 - 2(2) = \frac{8}{3} - 2 - 4 = \frac{8}{3} - 6 = \frac{8 - 18}{3} = -\frac{10}{3}
x=1x=-1 を代入すると、
13(1)312(1)22(1)=1312+2=23+126=76\frac{1}{3}(-1)^3 - \frac{1}{2}(-1)^2 - 2(-1) = -\frac{1}{3} - \frac{1}{2} + 2 = \frac{-2 - 3 + 12}{6} = \frac{7}{6}
したがって、
S=10376=2076=276=92S = -\frac{10}{3} - \frac{7}{6} = \frac{-20 - 7}{6} = -\frac{27}{6} = -\frac{9}{2}
面積は負にならないため、絶対値を取ります。
S=92=92|S| = \left| -\frac{9}{2} \right| = \frac{9}{2}
したがって、Eは3、Fは3、Gは2、Hは2、Iは1、Kは2、Jは-1、Lは9、Mは2。
y=x2x2y = x^2 - x - 2は、xx軸より下にあるため面積は負の値となり絶対値をつけます。

3. 最終的な答え

92\frac{9}{2}

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