ГДЗ по алгебре 11 класс Никольский Базовый и углубленный уровень номер / § 6 - 58
Авторы: Никольский С. М., Потапов М. К., Решетников Н. Н.
Тип книги: Учебник
Год: 2016
Подробное решение номер / § 6 № 58 по алгебре для учащихся 11 класса Базовый и углубленный уровень, авторов Никольский, Потапов, Решетников 2016
Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
### а) Линии: $y - x^2 = 0$ и $y^2 - x = 0$
1. Запишем уравнения линий в виде функций:
Из первого уравнения: $y = x^2$. Так как $x^2 \ge 0$, то $y \ge 0$.
Из второго уравнения: $x = y^2$. Поскольку $y \ge 0$, выразим $y$ через $x$: $y = \sqrt{x}$ при $x \ge 0$.
2. Найдем абсциссы точек пересечения графиков:
$$\sqrt{x} = x^2$$
Возведем обе части уравнения в квадрат:
$$x = x^4$$
$$x^4 - x = 0$$
$$x(x^3 - 1) = 0$$
$$x_1 = 0, \quad x_2 = 1$$
3. На отрезке $[0; 1]$ график функции $y = \sqrt{x}$ расположен выше графика функции $y = x^2$ (например, при $x = \frac{1}{4}$: $\sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{1}{2}$, а $\left(\frac{1}{4}\right)^2 = \frac{1}{16}$, $\frac{1}{2} > \frac{1}{16}$).
4. Вычислим площадь фигуры с помощью определенного интеграла:
$$S = \int_{0}^{1} (\sqrt{x} - x^2)\,dx = \left[ \frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}} - \frac{x^3}{3} \right]_{0}^{1} = \left(\frac{2}{3} \cdot 1^{\frac{3}{2}} - \frac{1^3}{3}\right) - 0 = \frac{2}{3} - \frac{1}{3} = \frac{1}{3}$$
**Ответ к пункту а:** $\frac{1}{3}$.
---
### б) Линии: $y = (1 - x)(x - 5)$, $y = 4$ и $x = 1$
1. Раскроем скобки в уравнении параболы:
$$y = -x^2 + 6x - 5$$
Ветви параболы направлены вниз. Найдем координаты ее вершины:
$$x_0 = -\frac{b}{2a} = -\frac{6}{2 \cdot (-1)} = 3$$
$$y_0 = y(3) = (1 - 3)(3 - 5) = (-2) \cdot (-2) = 4$$
Таким образом, прямая $y = 4$ касается параболы в ее вершине $(3; 4)$.
2. Найдем пределы интегрирования:
Левая граница фигуры задана вертикальной прямой $x = 1$.
Правая граница определяется точкой касания прямой $y = 4$ и параболы, то есть $x = 3$.
3. На отрезке $[1; 3]$ прямая $y = 4$ лежит выше параболы $y = -x^2 + 6x - 5$.
4. Вычислим площадь фигуры:
$$S = \int_{1}^{3} \bigl(4 - (-x^2 + 6x - 5)\bigr)\,dx = \int_{1}^{3} (x^2 - 6x + 9)\,dx$$
Заметим, что по формуле квадрата разности $x^2 - 6x + 9 = (x - 3)^2$:
$$S = \int_{1}^{3} (x - 3)^2\,dx = \left[ \frac{(x - 3)^3}{3} \right]_{1}^{3} = \frac{(3 - 3)^3}{3} - \frac{(1 - 3)^3}{3} = 0 - \frac{(-2)^3}{3} = -\left(-\frac{8}{3}\right) = \frac{8}{3} = 2\frac{2}{3}$$
**Ответ к пункту б:** $2\frac{2}{3}$.
---
### в) Линии: $y = (x + 1)(3 - x)$, $y = 4$ и $x = 3$
1. Раскроем скобки в уравнении параболы:
$$y = -x^2 + 2x + 3$$
Ветви параболы направлены вниз. Найдем координаты ее вершины:
$$x_0 = -\frac{b}{2a} = -\frac{2}{2 \cdot (-1)} = 1$$
$$y_0 = y(1) = (1 + 1)(3 - 1) = 2 \cdot 2 = 4$$
Прямая $y = 4$ касается параболы в ее вершине $(1; 4)$.
2. Найдем пределы интегрирования:
Левая граница определяется точкой касания прямой $y = 4$ и параболы, то есть $x = 1$.
Правая граница задана вертикальной прямой $x = 3$.
3. На отрезке $[1; 3]$ прямая $y = 4$ лежит выше параболы $y = -x^2 + 2x + 3$.
4. Вычислим площадь фигуры:
$$S = \int_{1}^{3} \bigl(4 - (-x^2 + 2x + 3)\bigr)\,dx = \int_{1}^{3} (x^2 - 2x + 1)\,dx$$
По формуле квадрата разности $x^2 - 2x + 1 = (x - 1)^2$:
$$S = \int_{1}^{3} (x - 1)^2\,dx = \left[ \frac{(x - 1)^3}{3} \right]_{1}^{3} = \frac{(3 - 1)^3}{3} - \frac{(1 - 1)^3}{3} = \frac{2^3}{3} - 0 = \frac{8}{3} = 2\frac{2}{3}$$
**Ответ к пункту в:** $2\frac{2}{3}$.
Оцени решение:
Спасибо за оценку!