图中展示了曲线 y=3x−2y = \sqrt{3x-2} 的一部分。曲线在 BB 点处的法线与 xx 轴交于点 CC。已知点 BB 的 xx 坐标为 9,求

  1. (a)

    AA 点和 CC 点的坐标,

  2. (b)

    阴影区域的面积。

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完整解法

14(b)

1. State the coordinates of $A$, $B$, and $C$ found in part (a)

From part (a), we have A=(23,0)A = (\frac{2}{3}, 0), B=(9,5)B = (9, 5), and C=(10.5,0)C = (10.5, 0).

2. Set up the integral for the area under the curve from $A$ to the $x$-coordinate of $B$

Area under curve =∫239(3x−2)12 dx= \int_{\frac{2}{3}}^{9} (3x-2)^{\frac{1}{2}} \, dx

3. Evaluate the integral

∫239(3x−2)12 dx=[(3x−2)3232×3]239=[29(3x−2)32]239\int_{\frac{2}{3}}^{9} (3x-2)^{\frac{1}{2}} \, dx = \left[ \frac{(3x-2)^{\frac{3}{2}}}{\frac{3}{2} \times 3} \right]_{\frac{2}{3}}^{9} = \left[ \frac{2}{9}(3x-2)^{\frac{3}{2}} \right]_{\frac{2}{3}}^{9}
=29(25)32−29(0)32=29(125)=2509= \frac{2}{9}(25)^{\frac{3}{2}} - \frac{2}{9}(0)^{\frac{3}{2}} = \frac{2}{9}(125) = \frac{250}{9}

4. Calculate the area of the triangle formed by the normal and the $x$-axis

The region under the normal from x=9x=9 to x=10.5x=10.5 is a triangle with base 10.5−9=1.510.5 - 9 = 1.5 and height 55.
Area of triangle =12×1.5×5=154= \frac{1}{2} \times 1.5 \times 5 = \frac{15}{4}

5. Find the total area of the shaded region

Total area =2509+154=1000+13536=113536=311936= \frac{250}{9} + \frac{15}{4} = \frac{1000 + 135}{36} = \frac{1135}{36} = 31\frac{19}{36}

答案

113536\frac{1135}{36} or 31193631\frac{19}{36}

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