放物線と直線・放物線どうしで囲まれた面積(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 放物線と直線・放物線どうしで囲まれた面積(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
次の曲線や直線で囲まれた部分の面積 $S$ を求めよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] 放物線 $y=x^2$ と直線 $y=x+2$
\item[(2)] 2 つの放物線 $y=x^2-2x$,$y=-x^2+4$
\end{enumerate}
$\alpha\leqq x\leqq\beta$ で $f(x)\geqq g(x)$ のとき,2 曲線の間の面積は $\displaystyle\int_\alpha^\beta\{f(x)-g(x)\}\,dx$ である.
(1) $x^2=x+2$ より $x=-1,\ 2$.$-1\leqq x\leqq 2$ で $x+2\geqq x^2$ であるから
\[ S=\int_{-1}^{2}(x+2-x^2)\,dx=-\int_{-1}^{2}(x+1)(x-2)\,dx=\frac{3^3}{6}=\frac{9}{2} \]
(2) $x^2-2x=-x^2+4$ より $x^2-x-2=0$,$x=-1,\ 2$.$-1\leqq x\leqq 2$ で $-x^2+4\geqq x^2-2x$ であるから
\[ S=\int_{-1}^{2}\{(-x^2+4)-(x^2-2x)\}\,dx=-2\int_{-1}^{2}(x+1)(x-2)\,dx=2\cdot\frac{27}{6}=9 \]
(下図)
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