由曲线y=x^2+3√x+,x=1以及x轴围成的图形的面积
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咨询记录 · 回答于2023-12-23
由曲线y=x^2+3√x+,x=1以及x轴围成的图形的面积
# 曲线 y = x^2 + 3√x 与 x 轴围成的图形面积
**问题描述:**
由曲线 $y = x^2 + 3\sqrt{x}$ 和 x 轴围成的图形的面积为 $\frac{19}{3}$。
这道题目需要使用积分的方法来计算图形的面积。
首先,我们需要确定积分的上下限。
由于曲线与 x 轴围成的图形的面积,因此积分的上限应该是 $x = 1$,下限为 $0$。
因此,图形的面积可以通过以下积分来计算:
$S = \int_{0}^{1} (x^2 + 3\sqrt{x}) dx$
**解题思路:**
我们可以使用积分的线性性质,将上式拆分为两个积分:
$S = \int_{0}^{1} x^2 dx + \int_{0}^{1} 3\sqrt{x} dx$
对于第一个积分,我们可以使用幂函数的积分公式进行计算:
$\int x^2 dx = \frac{x^3}{3} + C$
因此,$\int_{0}^{1} x^2 dx = \left[\frac{x^3}{3}\right]_0^1 = \frac{1}{3}$
对于第二个积分,我们可以使用换元积分法,令 $u = \sqrt{x}$,则 $du = \frac{1}{2}x^{-\frac{1}{2}} dx$。积分变为:
$\int_{0}^{1} 3\sqrt{x} dx = 6\int_{0}^{1} u^2 du = 6\left[\frac{u^3}{3}\right]_0^1 = 6$
因此,图形的面积为:
$S = \frac{1}{3} + 6 = \frac{19}{3}$
**结论:**
由曲线 $y = x^2 + 3\sqrt{x}$ 和 x 轴围成的图形的面积为 $\frac{19}{3}$。