Чтобы найти площадь фигуры, ограниченной линиями ( y = x^2 ) и ( y = 2 - x^2 ), нам необходимо сначала найти точки пересечения этих кривых. Решим уравнение:
[ x^2 = 2 - x^2 ]
Переносим все члены уравнения в одну сторону:
[ 2x^2 = 2 ]
[ x^2 = 1 ]
[ x = \pm 1 ]
Итак, кривые пересекаются в точках ( x = -1 ) и ( x = 1 ). Теперь рассмотрим интервал от (-1) до (1). На этом интервале функция ( y = 2 - x^2 ) находится выше функции ( y = x^2 ), так как ( 2 - x^2 ) равно 2 в вершине (при ( x = 0 )), уменьшаясь по мере увеличения ( |x| ), в то время как ( x^2 ) увеличивается с увеличением ( |x| ) от 0 до 1.
Чтобы найти площадь фигуры между этими кривыми, вычтем из значений верхней функции ( y = 2 - x^2 ) значения нижней функции ( y = x^2 ) на интервале от (-1) до (1), и найдем интеграл полученной разности:
[ \text{Площадь} = \int{-1}^1 ((2 - x^2) - x^2) \, dx = \int{-1}^1 (2 - 2x^2) \, dx ]
Вычислим интеграл:
[ \int (2 - 2x^2) \, dx = 2x - \frac{2}{3}x^3 + C ]
Подставим пределы интегрирования:
[ \left[ 2x - \frac{2}{3}x^3 \right]_{-1}^{1} = \left( 2(1) - \frac{2}{3}(1)^3 \right) - \left( 2(-1) - \frac{2}{3}(-1)^3 \right) ]
[ = \left( 2 - \frac{2}{3} \right) - \left( -2 + \frac{2}{3} \right) ]
[ = \left( \frac{6}{3} - \frac{2}{3} \right) - \left( -\frac{6}{3} + \frac{2}{3} \right) ]
[ = \frac{4}{3} + \frac{4}{3} = \frac{8}{3} ]
Итак, площадь фигуры, ограниченной линиями ( y = x^2 ) и ( y = 2 - x^2 ), равна ( \frac{8}{3} ) квадратных единиц.