Bagi suatu fungsi \(f(x)\) dan \(g(x)\),
Rumus bagi luas rantau \(A\) itu diberikan oleh:
\(A=\int^b_ay \, dx\)
\(A=\int_a^b x \, dy\)
Bagi suatu rantau yang dibatasi oleh suatu lengkung dan paksi-\(y\),
Luas bagi rantau berlorek itu adalah seperti berikut:
\(\begin{aligned} \text{Luas rantau berlorek }&= \int_{a}^{b} g(x) \, dx -\int_{a}^{b} f(x) \, dx \\\\ &=\int_{a}^{b} [g(x)-f(x)] \, dx \end{aligned}\)
Bagi mencari luas rantau, pastikan fungsi lengkung atau garis yang berada di bahagian atas ditolakkan dengan fungsi lengkung atau garis yang di bawah.
Isipadu janaan \(I\) bagi suatu rantau di bawah suatu lengkung \(y=f(x)\) yang dibatasi oleh \(x=a\) dan \(x=b\) apabila dikisarkan melalui \(360^\circ\) pada paksi-\(x\) ialah:
\(I=\int_a^b \pi y^2 \, dx\)
Isipadu janaan \(I\) bagi suatu rantau di bawah suatu lengkung \(x=g(y)\) yang dibatasi oleh \(y=a\) dan \(y=b\) apabila dikisarkan melalui \(360^\circ\) pada paksi-\(y\) ialah:
\(I=\int_a^b \pi x^2 \, dy\)
Lengkung \(y=x^2\) dan \(y= \sqrt[3] {x}\) bersilang pada titik \((0,0) \text{ dan } (1,1)\). Cari luas bagi rantai di antara dua lengkung itu.
\(\begin{aligned} \text{Luas rantau }&= \int_{0}^{1} \sqrt[3] x \ dx - \int_{0}^{1} x^2 \ dx\\\\ &= \int_{0}^{1} (x^{\frac{1}{3}}-x^2) \ dx\\\\ &=\begin{bmatrix} \dfrac{3x^{\frac{4}{3}}}{4}-\dfrac{x^3}{3} \end{bmatrix}_{0}^{1}\\\\ &=\begin{bmatrix} \dfrac{3(1)^{\frac{4}{3}}}{4}-\dfrac{1^3}{3} \end{bmatrix}_{0}^{1} - \begin{bmatrix} \dfrac{3(0)^{\frac{4}{3}}}{4}-\dfrac{0^3}{3} \end{bmatrix}_{0}^{1}\\\\ &=\dfrac{5}{12} \text{ unit}^2. \end{aligned}\)
Dalam rajah di atas, lengkung \(y=\dfrac{1}{4}x^2\) bersilang dengan garis lurus \(y=x\) pada titik \(O(0,0)\) dan \(A(4,4)\). Cari isi padu janaan, dalam sebutan \(\pi\), apabila rantau berlorek itu dikisarkan sepenuhnya pada paksi-\(x\).
Katakan \(I_{1} \) ialah isi padu janaan bagi garis lurus \(y=x\) dan \(I_{2} \) ialah isi padu janaan bagi lengkung \(y=\dfrac{1}{4}x^2\) daripada \(x=0\) hingga \(x=4\).
\(\begin{aligned} I_1 &= \int_{0}^{4} \pi (x)^2 \ dx\\\\ &=\pi \int_{0}^{4} (x)^2 \ dx\\\\ &= \pi \begin{bmatrix} \dfrac{x^3}{3} \end{bmatrix}_{0}^{4}\\\\ &= \pi \begin{bmatrix} \dfrac{4^3}{3} - \dfrac{0^3}{3} \end{bmatrix} \\\\ &=\dfrac{64}{3}\pi \text{ unit}^3 .\end{aligned}\)
\(\begin{aligned} I_2 &= \int_{0}^{4} \pi \begin{pmatrix} \dfrac{1}{4}x^2 \end{pmatrix}^2 \ dx\\\\ &=\pi \int_{0}^{4} \dfrac{1}{16}x^4 \ dx\\\\ &= \pi \begin{bmatrix} \dfrac{x^5}{16(5)} \end{bmatrix}_{0}^{4}\\\\ &= \pi \begin{bmatrix} \dfrac{4^5}{80} - \dfrac{0^5}{80} \end{bmatrix} \\\\ &=\dfrac{64}{5}\pi \text{ unit}^3. \end{aligned}\)
Maka, isi padu janaan ialah
\(\begin{aligned} &= I_1 - I_2\\\\ &=\dfrac{64}{3} \pi -\dfrac{64}{5} \pi\\\\ &=8\dfrac{8}{15}\pi \text{ unit}^3. \end{aligned}\)
Nilai prestasi akademik anda melalui laporan terperinci
Ada yang tidak kena dengan soalan ini.