Question

Площадь фигуры, ограниченной линиями y=x^2, y=1/x^2, y=0, x=3, равна ...

Answer 1

Нам надо найти площадь закрашенной области

${x}^{2} = \frac{1}{ {x}^{2} }$

Допустим х²=t

$t = \frac{1}{t} \\ {t}^{2} = 1 \\ t = \pm 1$

$\left \{ {{ {x}^{2} = - 1 } \atop { {x}^{2} = 1 }} \right . \: \: \: \: \: \: = \: \: \: \: \: \: \left \{ {{x \in \varnothing} \atop {x_{1} = - 1 \: \: \: \: \: \: \: x_{2} = 1 }} \right .$

Нам нужен 1, потому что у нас площадь ограничена от 0 до 3. И кстати эта единица делит площадь на две части, красную и синюю на нашем рисунке.

Сначала найдем площадь красной части:

$\int_{0}^{1} {x}^{2} dx = ( \frac{{x}^{3} }{3} )| _{0}^{1} = \frac{ {1}^{3} }{3} - \frac{ {0}^{3} }{3} = \frac{1}{3}$

Теперь найдем синюю часть

$\int_{1}^{3} \frac{1}{ {x}^{2} } dx = \int_{1}^{3} {x}^{ - 2} dx = ( \frac{ {x}^{ - 1} }{ -1 } )| _{1}^{3} = ( - \frac{1}{x} ) | _{1}^{3} = - \frac{1}{3} - ( - \frac{1}{1} ) = - \frac{1}{3} + 1 = \frac{2}{3}$

Мы нашли площади по отдельности, потому что их функции разные и разделяются они в точке пересечения 1.

Осталось только соединить две площади

$\frac{1}{3} + \frac{2}{3} = \frac{3}{3} = 1$

Площадь данной фигуры 1 квадратная единица (кв. ед.)