高校数学Ⅱ
5分で解ける!絶対値f(x)の定積分の値は面積に関する問題
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練習の解説授業
y=x2-1のグラフをx軸で折り返す
絶対値がついた式の定積分 は、 面積 を求めればよかったですね。
ラフ図をかいて、 y=|x2-1|とx軸で囲まれる図形 を確認しましょう。y=|x2-1|のグラフは、y=x2-1のグラフをx軸で折り返したものになります。
放物線とx軸との交点の座標は、y=x2-1=(x+1)(x-1)より、x=-1とx=1となっています。積分区間はx=-1からx=2ですね。
2つの面積を合計すればOK
求める値は、図における斜線部の面積です。
x=-1からx=1の区間の面積をS1、x=1からx=2の区間の面積をS2として計算していきましょう。
S1は、放物線y=-(x2-1)とx軸で囲まれる図形の面積。これは、公式|a|/6(β-α)3が使えるパターンですね。交点は-1と1なので、次のように求めることができます。
S2は、放物線y=x2-1とx軸で囲まれる図形の面積。「上のグラフ(y=x2-1)」-「下のグラフ(y=0)」の定積分を考え、次のように求めることができます。
あとは、S1+S2を計算すれば、答えが出てきますね。
絶対値がついた式の定積分を求める問題です。 y=|f(x)|のグラフの面積 を考えるのがポイントでした。