Чтобы найти площадь фигуры, ограниченной графиком функции ( y = 4x - x^2 ) и осью абсцисс, необходимо определить точки пересечения графика функции с осью абсцисс и затем вычислить определённый интеграл в этих пределах.
Шаг 1: Найдите точки пересечения с осью абсцисс
Функция пересекает ось абсцисс там, где ( y = 0 ). Значит, нужно решить уравнение:
[
4x - x^2 = 0
]
Решив это уравнение, мы получаем:
[
x(4 - x) = 0
]
Отсюда ( x = 0 ) или ( x = 4 ).
Шаг 2: Вычислите определенный интеграл
Теперь, когда мы знаем, что график функции пересекается с осью абсцисс в точках ( x = 0 ) и ( x = 4 ), мы можем найти площадь под кривой и над осью абсцисс между этими точками. Для этого вычислим определенный интеграл функции ( y = 4x - x^2 ) от 0 до 4:
[
\int_{0}^{4} (4x - x^2) \, dx
]
Шаг 3: Найдите первообразную и вычислите интеграл
Первообразная функции ( 4x - x^2 ) равна:
[
\int (4x - x^2) \, dx = 2x^2 - \frac{x^3}{3} + C
]
Теперь подставим пределы интегрирования:
[
\left[ 2x^2 - \frac{x^3}{3} \right]_{0}^{4} = \left( 2(4)^2 - \frac{(4)^3}{3} \right) - \left( 2(0)^2 - \frac{(0)^3}{3} \right)
]
[
= \left( 2 \times 16 - \frac{64}{3} \right) - 0
]
[
= 32 - \frac{64}{3}
]
Приведем к общему знаменателю:
[
= \frac{96}{3} - \frac{64}{3} = \frac{32}{3}
]
Таким образом, площадь фигуры, ограниченной графиком функции ( y = 4x - x^2 ) и осью абсцисс, равна (\frac{32}{3}) квадратных единиц.