質問<2167>2005/1/20
授業でこれが公式だと教わったのですが、 証明方法まではやりませんでした。 自分で解いても分かりません。 y=ax^2+bx+cと、y=px+qの交点(α, )(β, ) S=1/6{|a|(β-α)^3} y=ax^2+bx+cと、y=px^2+qx+rの交点(α, )(β, ) S=1/6{|a-p|(β-α)^3} この二つの式の証明を教えてください。 ★希望★完全解答★
お便り2005/1/22
from=wakky
(α, )(β, )と書いてますが 交点のy座標は必要ないんですよ。 前半の部分は a>0ならば放物線が直線より下になり a<0ならば放物線は直線より上になりますね。 a=0なら放物線にはなりませんね。 もちろん放物線と直線が交わるときですけどね。 定積分で面積を求めるとき 積分区間において 上にある曲線(直線)の方程式から下にある曲線(直線)の方程式を引いて 定積分するでしょう。 それで、方程式 ax^2+bx+c=px+qの二つの解を α,β(α>β)とすると この方程式は a(x-α)(x-β)=0と同値ですね。 つまり y=a(x-α)(x-β)とx軸で囲まれる面積になるわけです。 この場合 aの符号で上下関係が変るので どちらでもいいように絶対値をとればいいんです。 (面積は常に正ですから) つまり |a|(x-α)(x-β)を α≦x≦βの区間で定積分すればいいってことです。 それを実際に計算すると(面倒なので自分でやってください) このような公式が導かれるはずです。 後半は、両方とも二次関数ですね a=pなら引き算すると二次関数にはなりませんね。 どっちの放物線が上にあるのかは aとpの大小関係によりますね。 どちらでもいいように絶対値をとるのは前半と同じです。 だから |a-p|(x-α)(x-β)を α≦x≦βの区間で定積分すればいいはずです。 実際に展開して積分してみてください。