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数学
题目

曲线 y=x^2-2x+3 与直线 y=x+3 所围成平面区域的面积为() A. (11)/(2).B. (9)/(2).C. (7)/(2).D. (5)/(2).

曲线 $y=x^{2}-2x+3$ 与直线 $y=x+3$ 所围成平面区域的面积为()

  • A. $\frac{11}{2}$.
  • B. $\frac{9}{2}$.
  • C. $\frac{7}{2}$.
  • D. $\frac{5}{2}$.

题目解答

答案

为了求出曲线 $y = x^2 - 2x + 3$ 与直线 $y = x + 3$ 所围成的平面区域的面积,我们需要按照以下步骤进行:

  1. 找到交点:
    将两个方程设置为相等,以找到交点的x坐标:
    $x^2 - 2x + 3 = x + 3$
    从两边减去 $x + 3$:
    $x^2 - 3x = 0$
    提取 $x$:
    $x(x - 3) = 0$
    因此,解为:
    $x = 0 \quad \text{或} \quad x = 3$
    为了找到对应的y坐标,将 $x = 0$ 和 $x = 3$ 代入任一方程。使用 $y = x + 3$:
    $y = 0 + 3 = 3 \quad \text{和} \quad y = 3 + 3 = 6$
    因此,交点为 $(0, 3)$ 和 $(3, 6)$。

  2. 设置积分:
    从 $x = 0$ 到 $x = 3$ 的曲线之间的面积由直线 $y = x + 3$ 和曲线 $y = x^2 - 2x + 3$ 的差的积分给出:
    $\text{面积} = \int_{0}^{3} [(x + 3) - (x^2 - 2x + 3)] \, dx$
    简化被积函数:
    $(x + 3) - (x^2 - 2x + 3) = x + 3 - x^2 + 2x - 3 = -x^2 + 3x$
    因此,积分变为:
    $\text{面积} = \int_{0}^{3} (-x^2 + 3x) \, dx$

  3. 评估积分:
    逐项积分:
    $\int_{0}^{3} (-x^2 + 3x) \, dx = \left[ -\frac{x^3}{3} + \frac{3x^2}{2} \right]_{0}^{3}$
    在上限 $x = 3$ 处评估:
    $-\frac{3^3}{3} + \frac{3 \cdot 3^2}{2} = -\frac{27}{3} + \frac{27}{2} = -9 + \frac{27}{2} = \frac{-18 + 27}{2} = \frac{9}{2}$
    在下限 $x = 0$ 处评估:
    $-\frac{0^3}{3} + \frac{3 \cdot 0^2}{2} = 0$
    从上限的值中减去下限的值:
    $\frac{9}{2} - 0 = \frac{9}{2}$

因此,曲线 $y = x^2 - 2x + 3$ 与直线 $y = x + 3$ 所围成的平面区域的面积为 $\boxed{\frac{9}{2}}$。正确答案是 $\boxed{B}$。

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