$y=x^2+2x$ と $y=3x$ で囲まれた部分の面積を求める問題です。

解析学積分面積二次関数
2025/3/28

1. 問題の内容

y=x2+2xy=x^2+2xy=3xy=3x で囲まれた部分の面積を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、2つのグラフの交点を求めます。
x2+2x=3xx^2+2x = 3x
x2x=0x^2 - x = 0
x(x1)=0x(x-1) = 0
したがって、交点のx座標は x=0x=0x=1x=1 です。
次に、積分範囲を定め、定積分を計算します。積分範囲は 0x10 \le x \le 1 です。
積分する関数は、y=3xy=3xy=x2+2xy=x^2+2x の差です。区間 [0,1][0, 1]3xx2+2x3x \ge x^2+2x なので、3x(x2+2x)=xx23x - (x^2+2x) = x - x^2 を積分します。
01(xx2)dx\int_{0}^{1} (x - x^2) dx
=[12x213x3]01= [\frac{1}{2}x^2 - \frac{1}{3}x^3]_{0}^{1}
=(12(1)213(1)3)(12(0)213(0)3)= (\frac{1}{2}(1)^2 - \frac{1}{3}(1)^3) - (\frac{1}{2}(0)^2 - \frac{1}{3}(0)^3)
=1213= \frac{1}{2} - \frac{1}{3}
=3626= \frac{3}{6} - \frac{2}{6}
=16= \frac{1}{6}

3. 最終的な答え

16\frac{1}{6}

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