Для нахождения площади фигуры, ограниченной графиком функции ( y = x^2 - 6x + 8 ), прямыми ( x = -2 ), ( x = -1 ) и осью абсцисс необходимо выполнить несколько шагов.
- Найти точки пересечения графика функции с осью абсцисс (ось ( x )):
Для этого решим уравнение ( x^2 - 6x + 8 = 0 ).
Используя дискриминант, ( D = b^2 - 4ac ):
[ a = 1, \, b = -6, \, c = 8 ]
[ D = (-6)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 8 = 36 - 32 = 4 ]
Теперь найдем корни уравнения:
[ x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{6 \pm \sqrt{4}}{2} = \frac{6 \pm 2}{2} ]
[ x_1 = 4, \, x_2 = 2 ]
Таким образом, график функции пересекает ось абсцисс в точках ( (4, 0) ) и ( (2, 0) ).
- Определить область интегрирования:
Поскольку нас интересует область между прямыми ( x = -2 ) и ( x = -1 ), мы будем интегрировать в этих пределах.
- Найти площадь под кривой ( y = x^2 - 6x + 8 ) в пределах от ( x = -2 ) до ( x = -1 ):
[ \text{Площадь} = \int_{-2}^{-1} (x^2 - 6x + 8) \, dx ]
Выполним интегрирование:
[ \int (x^2 - 6x + 8) \, dx = \int x^2 \, dx - \int 6x \, dx + \int 8 \, dx ]
[ \int x^2 \, dx = \frac{x^3}{3}, \quad \int 6x \, dx = 3x^2, \quad \int 8 \, dx = 8x ]
Теперь подставим пределы интегрирования:
[ \left. \left( \frac{x^3}{3} - 3x^2 + 8x \right) \right|_{-2}^{-1} ]
Подставим ( x = -1 ):
[ \left( \frac{(-1)^3}{3} - 3(-1)^2 + 8(-1) \right) = \left( -\frac{1}{3} - 3 - 8 \right) = -\frac{1}{3} - 11 = -\frac{34}{3} ]
Подставим ( x = -2 ):
[ \left( \frac{(-2)^3}{3} - 3(-2)^2 + 8(-2) \right) = \left( -\frac{8}{3} - 12 - 16 \right) = -\frac{8}{3} - 28 = -\frac{92}{3} ]
Теперь вычислим разницу значений при верхнем и нижнем пределах интегрирования:
[ \left( -\frac{34}{3} \right) - \left( -\frac{92}{3} \right) = -\frac{34}{3} + \frac{92}{3} = \frac{58}{3} ]
Таким образом, площадь фигуры, ограниченной графиком функции ( y = x^2 - 6x + 8 ), прямыми ( x = -2 ), ( x = -1 ), и осью абсцисс составляет ( \frac{58}{3} ) квадратных единиц.