Math Problem Statement

А какой ответ правильный?

Solution

Чтобы найти площадь фигуры, ограниченной линиями x=1x=1, y=1y=1 и y=exp(x)y=\exp(-x), необходимо вычислить определённый интеграл.

  1. Найдём точки пересечения линии y=exp(x)y=\exp(-x) с линиями x=1x=1 и y=1y=1:

    • При x=1x=1: y=exp(1)=1ey=\exp(-1)=\frac{1}{e}
    • При y=1y=1: exp(x)=1x=0\exp(-x)=1 \Rightarrow x=0
  2. Площадь под графиком y=exp(x)y=\exp(-x) от x=0x=0 до x=1x=1 и выше линии y=1y=1 можно найти по формуле: Площадь=01(exp(x)1)dx\text{Площадь} = \int_{0}^{1} (\exp(-x) - 1) \, dx

  3. Решим интеграл: 01(exp(x)1)dx=01exp(x)dx011dx\int_{0}^{1} (\exp(-x) - 1) \, dx = \int_{0}^{1} \exp(-x) \, dx - \int_{0}^{1} 1 \, dx

    • Вычислим первый интеграл: 01exp(x)dx=[exp(x)]01=exp(1)+1=11e\int_{0}^{1} \exp(-x) \, dx = [-\exp(-x)]_{0}^{1} = -\exp(-1) + 1 = 1 - \frac{1}{e}

    • Вычислим второй интеграл: 011dx=[x]01=10=1\int_{0}^{1} 1 \, dx = [x]_{0}^{1} = 1 - 0 = 1

    • Итоговый результат: 11e1=1e1 - \frac{1}{e} - 1 = -\frac{1}{e}

  4. Так как результат отрицательный, это означает, что нам нужно взять модуль: Площадь=1e\text{Площадь} = \frac{1}{e}

Таким образом, правильный ответ — 1e\frac{1}{e}.

Если у вас есть дополнительные вопросы или вам нужны разъяснения, пожалуйста, дайте знать. Вот несколько возможных вопросов для вас:

  1. Как найти производную функции f(x)=exp(x)f(x) = \exp(-x)?
  2. Что такое определённый интеграл и как он вычисляется?
  3. Как построить график функции y=exp(x)y = \exp(-x)?
  4. Как интерпретировать площадь под кривой в контексте приложений?
  5. Какие ещё методы существуют для нахождения площади фигуры?

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Integral Calculus
Definite Integrals
Exponential Functions

Formulas

\( \int_a^b f(x) \, dx \)
\( \exp(-x) \)

Theorems

Fundamental Theorem of Calculus

Suitable Grade Level

Advanced High School