■ 問題
放物線y=x2−axとx軸で囲まれた図形の面積が9/2になるときのaの値を求めよ。ただし、a>0とする。
解答解説はこのページ下です。
■ 解答解説
面積を考えるので、係数が数字だけの場合と同様に、aを含む式で面積を表していきましょう!
まずはx軸との交点の座標を求めます。
x2−ax=0
x(x−a)=0
よって、x=0,a
この曲線は下に凸の放物線なので、0からaの区間ではx軸の下側にあるはずです。
だから面積は、マイナスをつけて定積分です。
S=−∫[0〜a](x2−ax]dx
=[−(1/3)x3+(a/2)x2][0〜a]
=−(1/3)a3+(a/2)・a2−0
=−(1/3)a3+(1/2)a3
=(1/6)a3
つまり、この放物線とx軸で囲まれた図形の面積は(1/6)a3です。
面積が9/2になるときのaの値を求めたいので、そのままイコールで結びます。
(1/6)a3=9/2
a3−27=0
(a−3)(a2+a+3)=0
aはa>0の実数だから、a=3
◆関連項目
3次関数とx軸で囲まれた図形の面積
微分積分(数学2)まとめ
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ラベル:数学