放物線と折れ線で囲まれた部分の面積(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 放物線と折れ線で囲まれた部分の面積(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
連立不等式 $y\geqq|x^2-1|$,$y\leqq 3$ の表す領域の面積を求めよ.
領域は $y$ 軸に関して対称である.$|x^2-1|=3$ より $x^2=4$,$x=\pm 2$.
$x\geqq 0$ の部分では,$0\leqq x\leqq 1$ で $|x^2-1|=1-x^2$,$1\leqq x\leqq 2$ で $|x^2-1|=x^2-1$ であるから(下図)
\[ S=2\left\{\int_0^1\{3-(1-x^2)\}\,dx+\int_1^2\{3-(x^2-1)\}\,dx\right\}=2\left\{\left[2x+\frac{x^3}{3}\right]_0^1+\left[4x-\frac{x^3}{3}\right]_1^2\right\} \]
\[ =2\left(\frac{7}{3}+\frac{5}{3}\right)=8 \]
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