求曲线 y=x2y = x^2 与 y=2xy = 2x 围成的封闭图形的面积。

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完整解法

1. 求曲线与直线的交点横坐标以确定积分上下限

联立两图象方程 y=x2y = x^2 与 y=2xy = 2x:
x2=2xx^2 = 2x
x2−2x=0x^2 - 2x = 0
x(x−2)=0x(x - 2) = 0
解得 x1=0x_1 = 0,x2=2x_2 = 2。
因此,封闭图形的积分区间为 [0,2][0, 2]。

2. 确定上下边界并列出积分表达式

在区间 [0,2][0, 2] 上,直线 y=2xy = 2x 位于曲线 y=x2y = x^2 的上方(例如当 x=1x = 1 时,2(1)=2>12=12(1) = 2 > 1^2 = 1)。
因此,围成的封闭图形面积 AA 为:
A=∫02(2x−x2) dxA = \int_{0}^{2} (2x - x^2) \, dx

3. 计算定积分得出最终面积

计算定积分:
A=[x2−x33]02A = \left[ x^2 - \frac{x^3}{3} \right]_0^2
代入上限 x=2x = 2 和下限 x=0x = 0:
A=(22−233)−(02−033)A = \left( 2^2 - \frac{2^3}{3} \right) - \left( 0^2 - \frac{0^3}{3} \right)
A=4−83=43A = 4 - \frac{8}{3} = \frac{4}{3}

答案

frac43\\frac{4}{3}(或 1frac131\\frac{1}{3})

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