∫ |a| (β − α)3 6 ∫ βα ∫ β a(x − α)(x − β) dx = a (x − α)(x − α + α − β) dx β a(x − α)(x − β) dx = α α ∫ β =a (x − α)2 + (α − β)(x − α) dx α [ =a 1 (x − α)3 + 1 (α − β)(x − α)2 3 2 { = a 1 (β − α)3 + 3 { = a 1 (β − α)3 − 3 = − a (β − α)3 6 1 (α − β)(β − α)2 2 } 1 (β − α)3 2 y O ]β α } y α β α x O β x 結果にマイナスが付いているが, 通常面積を求める場合, a > 0 なら上の左の図のようにな り, ∫ β {0 − a(x − α)(x − β)} dx = a (β − α)3 6 α となる。同様に a < 0 の場合もである。 したがって, これらを一般化したのが公式である。 2 次関数 f (x) = ax2 + bx + c と一次関数 g(x) = mx + n によって囲まれる面積は, 2 つの グラフの交点を以下の方程式で求め ax2 + bx + c = mx + n a(x − α)(x − β) = 0 と変形でき, α, β(α < β) とするとき, ∫ β |a| (β − α)3 a(x − α)(x − β) dx = 6 α である。 1 数樂 http://www.mathtext.info/ とくに, こういう問題で役に立つ。 例題 1 5 と, 曲線 y = x2 − 4x + 1 で 直線 y = x − 2 2 囲まれる面積を求めなさい。 解法 求める面積 S は y = x2 − 4x + 1 y O 1 α y= 7 2 β x } ) 5 1 2 S= x− − (x − 4x + 1) dx 2 2 1 ∫ 7 ( ) 2 =− (x − 1) x − 7 dx 2 1 ( )3 = 1 7 −1 6 2 = 125 ……(答) 48 ∫ 7 2 {( 理屈は上だが, 答えだけなら, 単純に S = 1 ( 7 − 1)3 = 125 6 2 48 で求まる。 2 数樂 http://www.mathtext.info/ 1 5 x− 2 2
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