質問<2965>2006/2/18
from=なつき
「定積分と面積」


「面積を求めるのと定積分を解くのはどう違うのか説明しなさい」

マイナスになる部分があるなどはわかるのですが、文章にして
完全解答することができません。よろしくお願いします

★希望★完全解答★

お返事2006/2/18
from=武田




x軸よりグラフが上にあるとき、つまり、f(x)≧0のとき
グラフとx軸の間の面積は、定積分と一致します。
つまり、S=∫(a,b)f(x)dx

x軸よりグラフが下にあるとき、つまり、f(x)<0のとき
グラフとx軸の間の面積は、定積分にマイナスをつけたものになります。
つまり、S=-∫(a,b)f(x)dx

上のようなグラフf(x)=x^3-4xのとき、グラフとx軸とで囲まれた
面積Sは、2つの部分に分けて求めます。
S1=∫(-2,0)(x^3-4x)dx
            0
  =[x^4/4-2x^2] =0-(4-8)=4
            -2
S2=-∫(0,2)(x^3-4x)dx
             2
  =-[x^4/4-2x^2] =-{(4-8)-0}=4
             0

∴S=S1+S2=4+4=8

これをただ定積分すると、
∫(-2,2)(x^3-4x)dx
=∫(-2,0)(x^3-4x)dx+∫(0,2)(x^3-4x)dx
=4+(-4)=0
となってしまうので、面積を出すときは、必ずグラフをイメージしてから
解くようにしましょう。