現在地と前後の項目 *** 定積分 *** /定積分の基本/定積分の置換積分法1/定積分の置換積分法2/定積分の部分積分法/limΣ→定積分/limΣ(2)入試問題/Excelで定積分/多項式.分数.無理関数の定積分/無理関数の定積分/三角関数の定積分/絶対値.三角関数の定積分/定積分の漸化式/間接的に求める/定積分で定義される関数/ *** 面積 *** /閉曲線で囲まれた面積1/閉曲線で囲まれた面積2(媒介変数)/閉曲線で囲まれた面積3(媒介変数)/ *** 微分方程式 *** /変数分離形微分方程式/定数係数の2階線形微分方程式(同次形)/定数係数の2階線形微分方程式(非同次形)/ *** 体積,表面積 *** /体積,表面積/ *** 曲線の長さ *** /曲線の長さ/
【例1】
(解答)x=t2−1 , y=−t2+2t+3とx軸とで囲まれた図形の面積を求めてください. [曲線の概形を描く] (1) tの変化に対応したxの増減を調べる. ![]()
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y=−(t+1)(t−3)=0 → t=−1, 3 → x=0, 8
(4) tの変化に対応した曲線の動き調べる.
![]() 続く→
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→続き [ 置換積分により変数をtに直して計算する] S=8∫−1y1 dx−0∫−1y2 dx =3∫0 (−t2+2t+3)2t dt−−1∫0 (−t2+2t+3)2t dt ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
≪(*)の式でt=0 (x=−1)の区切りを省略してしまったら,
面積が引き算になる話はどうなってしまうのか??≫ −1∫0 (−t2+2t+3)2t dtでピンクの図形の面積を表します だから 0∫−1 (−t2+2t+3)2t dt=−−1∫0 (−t2+2t+3)2t dt が面積の引き算を表すようになるのです. ![]() |
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【例2】
(解答)x=10−t2 , y=−t2+2t+8とx軸とで囲まれた図形の面積を求めてください. [曲線の概形を描く] (1) tの変化に対応したxの増減を調べる. ![]()
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y=−(t+2)(t−4)=0 → t=−2, 4 → x=6, −6
(4) tの変化に対応した曲線の動き調べる.
![]() 続く→
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→続き [ 置換積分により変数をtに直して計算する] S=10∫−6y1 dx−10∫6y2 dx =0∫4 (−t2+2t+8)(−2t)dt−0∫−2 (−t2+2t+8)(−2t)dt =−2∫4 (−t2+2t+8)(−2t)dt …(*) =24∫−2 (−t2+2t+8)tdt =24∫−2 (−t3+2t2+8t)dt =2[ − ![]() ![]()
≪繰り返しになるが(*)の式でt=0 (x=10)の区切りを省略してしまったら,面積が引き算になる話はどうなってしまうのか??≫
0∫−2 (−t2+2t+8)(−2t)dt でピンクの図形の面積を表すので +−2∫0 (−t2+2t+8)(−2t)dt が面積の引き算を表すようになるのです. ![]() |
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【例3】
(解答)x=t2−2t−3 , y=t2−4tとx軸とで囲まれた図形の面積を求めてください. [曲線の概形を描く] (1) tの変化に対応したxの増減を調べる. ![]()
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y=t(t−4)=0 → t=0, 4 → x=−3, 5
(4) tの変化に対応した曲線の動き調べる.
x軸よりも下にあるので,面積はx2∫x1 (−y)dxの形で計算します. ![]() 続く→
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→続き [ 置換積分により変数をtに直して計算する] S=4∫1 (−t2+4t)(2t−2)dt−0∫1 (−t2+4t)(2t−2)dt =4∫1 (−t2+4t)(2t−2)dt+1∫0 (−t2+4t)(2t−2)dt =4∫0 (−t2+4t)(2t−2)dt =24∫0 (−t2+4t)(t−1)dt =24∫0 (−t3+5t2−4t)dt =2[ − ![]() ![]() ![]() |
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【問題1】x=t2 , y=−t2−2t+3とx軸とで囲まれる図形について,各々正しいものを選んでください.
(1)このグラフとx軸との交点の(x)座標はHELP −3, 1 −1 , 3 1 , 9 −1 , −9 |
y=−t2−2t+3=−(t+3)(t−1)=0 より t=−3 , 1 これをx=t2に代入すると x=9 , 1 |
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(2)曲線の向きについて ア) −3<t<−1の範囲でtが増加するとき HELP ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
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イ) t=−1のとき HELP ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
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ウ) −1<t<0の範囲でtが増加するとき HELP ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
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エ) t=0のとき HELP ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
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オ) 0<t<1の範囲でtが増加するとき HELP ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
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(6)図のように曲線のうちで上にある部分をy1,下にある部分をy2で表すとき,この曲線とx軸とで囲まれた図形を表す式は![]() 9∫0 y1 dx−1∫0 y2 dx 0∫9 y1 dx−0∫1 y2 dx 0∫−3 y1 dx−0∫1 y2 dx −3∫0 y1 dx−1∫0 y2 dx |
積分変数がxのときは,積分区間はxの値の範囲とします. 9∫0 y1 dx−1∫0 y2 dx | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(7)(6)の結果を積分変数をtにして書き換えると,次のどの式になりますか. HELP 0∫−3 (−t2−2t+3)dt−0∫1 (−t2−2t+3)dt −3∫0 (−t2−2t+3)dt−1∫0 (−t2−2t+3)dt 0∫−3 (−t2−2t+3)2t dt−0∫1 (−t2−2t+3)2t dt −3∫0 (−t2−2t+3)2t dt−1∫0 (−t2−2t+3)2t dt |
被積分関数について y=−t2−2t+3 積分変数について dx=2t dt 積分区間について
のように各々変換すると, −3∫0 (−t2−2t+3)2t dt−1∫0 (−t2−2t+3)2t dt |
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(8)面積は,次のどの値になりますか. HELP ![]() ![]() ![]() ![]() |
2−3∫1 (−t2−2t+3)t dt=2−3∫1 (−t3−2t2+3t)dt
=2[ −![]() ![]() ![]() ![]() |
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【問題2】x=t2 , y=t2+t−2とx軸とで囲まれる図形の面積を求めてください
HELP![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
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x軸よりも下にあることに注意すると
S=4∫0 (−y1)dx−1∫0 (−y2)dx
=−2∫0 (−t2−t+2)2t dt−1∫0 (−t2−t+2)2t dt
=−2∫0 (−t2−t+2)2t dt+0∫1 (−t2−t+2)2t dt
=−2∫1 (−t2−t+2)2t dt
=2−2∫1 (−t3−t2+2t)dt
=2[ −![]() ![]() ![]() |
■[個別の頁からの質問に対する回答][閉曲線で囲まれた図形の面積2について/18.8.9]
問題1のオは、左斜めの向きで変化するのでは。t=0のときの座標が(0.3)t=1のときの座標が(1.0)ですから
■[個別の頁からの質問に対する回答][閉曲線で囲まれた図形の面積2について/17.11.20]
=>[作者]:連絡ありがとう.(0,3)→(1, 0)で右下がりなので,元の教材で正しいです.(6)のy2の部分に相当 分かりやすいです。今日からお世話になります
=>[作者]:連絡ありがとう. |
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