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  • 求由曲線y^2=x+4與x+2y-4=0圍城的圖形的面積

    求由曲線y^2=x+4與x+2y-4=0圍城的圖形的面積
    數(shù)學人氣:562 ℃時間:2020-02-27 14:33:02
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    欲求曲線y^2=x+4與x+2y-4=0圍成的圖形的面積:
    (1)求曲線y^2=x+4與x+2y-4=0的交點,y^2=8-2y,解得交點為(0,2)和(12,-4),x+2y-4=0與x軸交點為(4,0)、與y軸交點為(0,2),即曲線y^2=x+4與x+2y-4=0恰好交于y軸上
    (2)作出曲線圖,欲求兩曲線圍成的圖形面積即求解兩曲線為邊界條件的積分函數(shù),簡化之,則由圖可將求解面積拆分成四部分,分別是:
    曲線y^2=x+4在坐標軸第四象限與x軸的負軸、y軸的正軸形成的圖形即在x屬于[-4,0]區(qū)間與x軸圍成的圖形面積S1;
    曲線x+2y-4=0在坐標軸第一象限與x軸的正軸、y軸的負軸形成的三角形面積S2;
    曲線y^2=x+4在坐標軸第二第三象限在x屬于[-4,12]區(qū)間與x軸圍城的圖形面積S3;
    曲線x+2y-4=0在第二象限在x屬于[4,12]區(qū)間與x軸圍城的三角形面積S4
    則題中所求面積S=S1+S2+S3-S4
    (3)其中,S2、S4都是三角形,
    S2=(1/2)*(2*4)=4,
    S4=(1/2)*[(12-4)*(|-4|)]=16
    (4)求解S1和S3需要對函數(shù)y^2=x+4對x在x的對應區(qū)間[-4,0]和[-4,12]的積分,
    S1對應的x的積分區(qū)間為[-4,0],曲線函數(shù)為y=(x+4)^(1/2)
    S3對應的x的積分區(qū)間為[-4,12],曲線函數(shù)為y=-(x+4)^(1/2)
    則d(S1)=(x+4)^(1/2)dx,x屬于[-4,0],積分得S1=16/3
    d(S3)=[|-(x+4)^(1/2)|]dx,x屬于[-4,12],積分得S3=128/3
    (5)則圍成的圖形面積S=S1+S2+S3-S4=16/3+4+128/3-16=36
    所圍成的圖形面積為36
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