Чтобы найти площадь фигуры, ограниченной параболой ( y = -x^2 + 4x - 3 ) и осью Оx, нужно определить точки пересечения этой параболы с осью Оx. Это значит, нужно решить уравнение:
[
-x^2 + 4x - 3 = 0
]
Умножим уравнение на (-1) для удобства:
[
x^2 - 4x + 3 = 0
]
Это квадратное уравнение, которое можно решить с помощью формулы квадратного уравнения:
[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
]
Где ( a = 1 ), ( b = -4 ), ( c = 3 ). Подставляем значения:
[
x = \frac{4 \pm \sqrt{(-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 3}}{2 \cdot 1}
]
[
x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 12}}{2}
]
[
x = \frac{4 \pm \sqrt{4}}{2}
]
[
x = \frac{4 \pm 2}{2}
]
Таким образом, мы получаем два корня:
[
x_1 = \frac{4 + 2}{2} = 3
]
[
x_2 = \frac{4 - 2}{2} = 1
]
Таким образом, парабола пересекает ось Оx в точках ( x = 1 ) и ( x = 3 ).
Теперь нужно найти площадь, заключенную между параболой и осью Оx на интервале ([1, 3]). Для этого вычислим определенный интеграл от функции ( y = -x^2 + 4x - 3 ) между этими точками:
[
\int_{1}^{3} (-x^2 + 4x - 3) \, dx
]
Вычислим интеграл:
[
\int (-x^2 + 4x - 3) \, dx = \int -x^2 \, dx + \int 4x \, dx - \int 3 \, dx
]
[
= \left[-\frac{x^3}{3}\right] + \left[2x^2\right] - \left[3x\right]
]
Теперь подставим пределы интегрирования:
[
= \left(-\frac{3^3}{3} + 2 \cdot 3^2 - 3 \cdot 3\right) - \left(-\frac{1^3}{3} + 2 \cdot 1^2 - 3 \cdot 1\right)
]
[
= \left(-\frac{27}{3} + 18 - 9\right) - \left(-\frac{1}{3} + 2 - 3\right)
]
[
= \left(-9 + 18 - 9\right) - \left(-\frac{1}{3} + 2 - 3\right)
]
[
= 0 - \left(-\frac{1}{3} - 1\right)
]
[
= 0 + \left(\frac{1}{3} + 1\right)
]
[
= \frac{1}{3} + \frac{3}{3}
]
[
= \frac{4}{3}
]
Таким образом, площадь фигуры, ограниченной параболой и осью Оx, равна (\frac{4}{3}) квадратных единиц.