対称性を利用して閉じた曲線で囲まれた面積を求める(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: 対称性を利用して閉じた曲線で囲まれた面積を求める(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
楕円 $\dfrac{x^2}{4}+y^2=1$ で囲まれた部分の面積を求めよ.
楕円は $x$ 軸,$y$ 軸に関して対称であるから,第 1 象限の部分の面積の 4 倍を求める.第 1 象限では $y=\dfrac{1}{2}\sqrt{4-x^2}$ であるから
\[ S=4\int_0^2\frac{1}{2}\sqrt{4-x^2}\,dx=2\int_0^2\sqrt{4-x^2}\,dx \]
$\displaystyle\int_0^2\sqrt{4-x^2}\,dx$ は半径 2 の四分円の面積で $\pi$ であるから $S=2\pi$
(一般に,楕円 $\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$ の面積は $\pi ab$ である.)
⭐ お気に入り 0
ログインするとお気に入り・印刷リスト・PDF出力が使えます