■ 問題
次の曲線や直線で囲まれた図形の面積を求めよ。
y=logx+1,y=1/x,x=e
解答解説はこのページ下です。
■ 解答解説
関数の種類にかかわらず、座標平面上の図形の面積は、「上引く下で定積分」です。
というわけで、それぞれの関数の形と交点等を調べていきましょう!
まず、y=logx+1とy=1/xの2つの関数それぞれにx=1を代入するとy=1になるので、これらの2つの関数の交点は、(1,1)となります。
そして、y=logxはy軸を漸近線とする右上がりの曲線で、y=logx+1はそれをy軸方向に1だけ平行移動したものです。
y=1/xはx軸を漸近線とする右下がりの曲線です。
ということは、(1,1)で2曲線が交わって、それより右で再び交わることはない。ということができます。
だから、途中で2曲線の上下が入れ替わることはありません。
つまり、定積分の区間は、1〜eとすればOKです。
というわけで、
S=∫[1〜e](logx+1−1/x)dx
これを計算すれば求める面積が出るということになります。
やっていきましょう!
=[xlogx−x+x−logx][1〜e]
=[xlogx−logx][1〜e]
=(e・loge−loge)−(1・log1−log1)
=e−1−(0−0)
=e−1
◆関連項目
微分積分(数学3)まとめ
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ラベル:数学