האינטגרל המסוים נותן שטח — אבל עם סימן. מעל ציר ה- הוא חיובי, ומתחתיו שלילי. שטח, לעומת זאת, הוא תמיד גודל חיובי. כל הפרק הזה הוא ניהול נכון של ההבדל.
הגרף מעל הציר בכל התחום — השטח הוא בדיוק האינטגרל.
הגרף מתחת לציר — האינטגרל שלילי, והשטח הוא הערך המוחלט שלו.
הגרף חוצה את הציר — מפצלים בנקודת החיתוך, מחשבים כל חלק בנפרד, ומחברים ערכים מוחלטים.
ולשטח בין שני גרפים יש נוסחה אחת שמכסה הכול: מחסרים את הפונקציה התחתונה מהעליונה, ומאנטגרלים בין נקודות המפגש.
ההפרש תמיד אי-שלילי בתחום שבין החיתוכים — ולכן אין כאן בעיית סימן.
שטח בין שני גרפים
מצאו את השטח הכלוא בין ל-.
נקודות המפגש — הגבולות
הישר למעלה
איך יודעים מי למעלה? מציבים נקודה אחת מתוך התחום בשתי הפונקציות ומשווים. שנייה של עבודה שמונעת סימן הפוך בכל השאלה.
מהו השטח הכלוא בין לציר ה-?
להציג את התשובה והפתרון
נקודות החיתוך: . הפרבולה מעל הציר ביניהן, ולכן .
ומהו השטח הכלוא בין לציר ה-?
להציג את התשובה והפתרון
אותו שטח בדיוק — . הפרבולה הזו היא השיקוף של הקודמת, וכולה מתחת לציר; האינטגרל ייתן , והשטח הוא הערך המוחלט.
הטעות שמופיעה כמעט תמיד.
שטח שלילי אינו קיים. כשהגרף מתחת לציר — לוקחים ערך מוחלט.
האינטגרל התאפס כי החלקים ביטלו זה את זה. השטח אינו אפס — חייבים לפצל בנקודת החיתוך.
תרגילים
תרגיל 1
מהו השטח הכלוא בין לציר ה-? (עגלו ל-3 ספרות)
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 10.667
הפתרון:
הגבולות
תרגיל 2
מהו השטח הכלוא בין לציר ה-? (עגלו ל-3 ספרות)
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 10.667
הפתרון:
הגרף מתחת לציר
ערך מוחלט
תרגיל 3
מהו השטח הכלוא בין ל-? (עגלו ל-4 ספרות)
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.1667
הפתרון:
שטח בין שני גרפים הוא האינטגרל של ההפרש — העליון פחות התחתון. קודם מוצאים איפה הם נפגשים, כי שם הגבולות.
תרגיל 4
מהו השטח מתחת ל- בין ל-?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 9
הפתרון:
כשהגרף מעל הציר, האינטגרל הוא השטח, בלי טיפול נוסף.
תרגיל 5
מהו השטח מתחת ל- בין ל-?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4
הפתרון:
אותו מקרה: הפונקציה חיובית בתחום, ולכן האינטגרל נותן ישירות את השטח.
תרגיל 6
נתון שהגרף של נמצא כולו מתחת לציר ה- בתחום, ו-. מהו השטח?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 12
הפתרון:
מתחת לציר האינטגרל יוצא שלילי — אבל שטח אינו שלילי לעולם. לוקחים ערך מוחלט.
תרגיל 7
איך מחשבים שטח בין שני גרפים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג
הפתרון:
ההפרש בסדר הזה אי-שלילי בין נקודות המפגש.
תרגיל 8
אם אז השטח בין הגרף לציר הוא אפס.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לא נכון
הפתרון:
החלקים שמעל ומתחת לציר ביטלו זה את זה בחישוב. השטח מחייב פיצול וערכים מוחלטים.
תרגיל 9
מהן נקודות המפגש של ו-? כתבו את ה- הגדול מביניהן.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 1
הפתרון:
נקודות המפגש הן פתרונות המשוואה . הן גם הגבולות של האינטגרל בשאלה הבאה.
תרגיל 10
סדרו את שלבי חישוב השטח בין שני גרפים
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: משווים בין הפונקציות ומוצאים את נקודות המפגש · בודקים מי מהן למעלה בתחום · מאנטגרלים את ההפרש בין הגבולות · התוצאה היא השטח
הפתרון:
הבדיקה של מי למעלה היא השלב שמדלגים עליו — ומשלמים בסימן הפוך.
תרגיל 11
האם התוצאה יכולה לצאת שלילית?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: אינטגרל מסוים — יכול לצאת שלילי · שטח — תמיד אי-שלילי · — יכול לצאת שלילי · ערך מוחלט של אינטגרל — תמיד אי-שלילי
הפתרון:
זה כל הלקח של הפרק: אינטגרל הוא מספר עם סימן, שטח הוא גודל.
תרגיל 12
השלימו עבור וציר ה-
נקודות החיתוך הן ____ , והשטח הוא בערך ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נקודות החיתוך הן 2 , והשטח הוא בערך 10.67
הפתרון:
קודם הגבולות מתוך נקודות האפס, ואז האינטגרל ביניהן.