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基本 例 177 2曲線間の面積
0x2において、 2つの曲線y=sinx, y=sin 2x で囲まれた図形の面積
p.300 基本事項 2, 基本 176 重要 186~188
Sを求めよ。
2曲線が囲む図形の面積を求める場合, 2曲線の上下関係と共有点が重要な役割を果
指針
す。
① まずグラフをかく。
[②] 2曲線の共有点のx座標を求め, 積分区間を決める。
L連立した方程式の実数解。
③3 ② の区間における, 2曲線の上下関係を調べる。
④ S(上の曲線の式)(下の曲線の式)}dx
を計算して,面積を求める。
なお、図形の対称性を利用すると定積分の計算がらくになることがある。
CHART 面積計算はらくに 対称性を利用
曲線の共有点のx座標は, sinx = sin2x とすると
解答よって
sinx (1-2cosx)=0
ゆえに
0≦x≦2であるから
1
sinx = 0 または cos x =
2
π
3'
5
π, π, 2π
3
x = 0.
また、2曲線の位置関係は、 右の図のよう
になり、面積を求める図形は点 (π, 0) に
関して対称。
よって, 0≦x≦の範囲で考えると
12s=. (sin2x-sinx)dx+f"(sinx-sin2x)dx
= (sin2x-sinx)dx-S(sin2x-sinx)dx
したがって
=2(1/1+1/28)-(-/1/2+1)-(-1/12/
YA
1
0
S=5
1
-[-cos2x+cos x]-[-cos2x+cos x]
O
-1
5
- ¹) - 12/2
練習 次の曲線または直線で囲まれた部分の面積Sを求めよ。
② 177
(2) y=log-
(1) y=xex, y=ex (0≦x≦1), x=0
(3) y=√3cosx, y = sin2x (0≦x≦ぇ)
a
3
4-x
y=f(x)
y=sinx
sinx=2sinxCOSx
S
y=g(x)
S=$(f(x)-g(x)d
0≤x≤
b
y=sin2x
Ay
2曲線の上下関係は、
sinx-sin 2x
=sinx (1-2cos.x)の
号から判断するのもよい
sin2xsinx
7SxSx Cl
sin 2x≤sinx
y=logx
X
(x>0)
角
練習
③ 178