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

解析学積分面積定積分二次関数
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ます。

2. 解き方の手順

まず、y=0y = 0 となる xx の値を求めます。これは、x2x2=0x^2 - x - 2 = 0 を解くことになります。因数分解すると、(x2)(x+1)=0(x - 2)(x + 1) = 0 となります。したがって、x=1x = -1 または x=2x = 2 です。よって、A=1A=1B=2B=2です。
次に、定積分を使って面積を計算します。x2x2x^2 - x - 2x=1x = -1 から x=2x = 2 の区間で負の値をとるため、面積を求めるには絶対値を取る必要があります。
S=12(x2x2)dxS = \left| \int_{-1}^{2} (x^2 - x - 2) dx \right|
積分を計算します。
(x2x2)dx=13x312x22x+C\int (x^2 - x - 2) dx = \frac{1}{3}x^3 - \frac{1}{2}x^2 - 2x + C
よって、E=3E=3, F=3F=3, G=2G=2, H=2H=2, I=xI=x, K=2K=2, J=1J=-1 です。
次に、積分範囲を代入します。
[13x312x22x]12=(13(2)312(2)22(2))(13(1)312(1)22(1))\left[ \frac{1}{3}x^3 - \frac{1}{2}x^2 - 2x \right]_{-1}^{2} = \left( \frac{1}{3}(2)^3 - \frac{1}{2}(2)^2 - 2(2) \right) - \left( \frac{1}{3}(-1)^3 - \frac{1}{2}(-1)^2 - 2(-1) \right)
=(8324)(1312+2)= \left( \frac{8}{3} - 2 - 4 \right) - \left( -\frac{1}{3} - \frac{1}{2} + 2 \right)
=836+13+122= \frac{8}{3} - 6 + \frac{1}{3} + \frac{1}{2} - 2
=938+12= \frac{9}{3} - 8 + \frac{1}{2}
=38+12= 3 - 8 + \frac{1}{2}
=5+12= -5 + \frac{1}{2}
=92= -\frac{9}{2}
面積は負にならないので、絶対値を取ります。
S=92=92S = \left| -\frac{9}{2} \right| = \frac{9}{2}

3. 最終的な答え

面積は 92\frac{9}{2} です。よって、L=9L=9, M=2M=2です。
A=1, B=2, C=-1, D=2, E=3, F=3, G=2, H=2, I=x, K=2, J=-1, L=9, M=2

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