Чтобы найти площади фигур, ограниченных заданными линиями ( y = -x^2 + 10x - 16 ) и ( y = x + 2 ), нужно сначала определить точки пересечения этих линий. Для этого приравняем уравнения:
[
-x^2 + 10x - 16 = x + 2
]
Переносим все члены на одну сторону уравнения:
[
-x^2 + 10x - 16 - x - 2 = 0
]
Упрощаем:
[
-x^2 + 9x - 18 = 0
]
Умножим уравнение на -1 для удобства:
[
x^2 - 9x + 18 = 0
]
Теперь решим квадратное уравнение, используя дискриминант:
[
D = b^2 - 4ac = 9^2 - 4 \cdot 1 \cdot 18 = 81 - 72 = 9
]
Корни уравнения:
[
x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{9 \pm 3}{2}
]
[
x_1 = \frac{9 + 3}{2} = 6, \quad x_2 = \frac{9 - 3}{2} = 3
]
Теперь у нас есть точки пересечения ( x = 3 ) и ( x = 6 ). Вычислим соответствующие ( y )-координаты, подставив их в одно из уравнений, например, ( y = x + 2 ):
Для ( x = 3 ):
[
y = 3 + 2 = 5
]
Для ( x = 6 ):
[
y = 6 + 2 = 8
]
Таким образом, точки пересечения: ( (3, 5) ) и ( (6, 8) ).
Теперь найдём площадь фигуры, ограниченной этими кривыми, на отрезке от ( x = 3 ) до ( x = 6 ). Для этого вычислим определённый интеграл разности функций:
[
\int{3}^{6} ((x + 2) - (-x^2 + 10x - 16)) \, dx = \int{3}^{6} (x + 2 + x^2 - 10x + 16) \, dx
]
Упрощаем подынтегральное выражение:
[
= \int_{3}^{6} (x^2 - 9x + 18) \, dx
]
Теперь найдём интеграл:
[
= \left[ \frac{x^3}{3} - \frac{9x^2}{2} + 18x \right]_{3}^{6}
]
Вычислим значения:
[
= \left( \frac{6^3}{3} - \frac{9 \cdot 6^2}{2} + 18 \cdot 6 \right) - \left( \frac{3^3}{3} - \frac{9 \cdot 3^2}{2} + 18 \cdot 3 \right)
]
[
= \left( \frac{216}{3} - \frac{324}{2} + 108 \right) - \left( \frac{27}{3} - \frac{81}{2} + 54 \right)
]
[
= (72 - 162 + 108) - (9 - 40.5 + 54)
]
[
= 18 - 22.5
]
[
= -4.5
]
Поскольку площадь не может быть отрицательной, берём модуль:
[
\text{Площадь} = 4.5
]
Таким образом, площадь фигуры, ограниченной заданными линиями, равна 4.5 квадратных единиц.