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96 台灣大學微積分(B) 第 5 題

考題 / 轉學考微積分 / 台灣大學 / 微積分B

96學年度 · 96台大微積分B · 第 5 題

題目

5. 設 KK 為拋物線 y=x2y=x^2 與直線 y=2y=2 所圍成的區域,若直線 y=cy=c 將此區域分割成面積相等的兩部分,則 c=‾c=\underline{\quad\quad}。

解答

解法一

思路

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  • 水平切片的寬度為 2y2\sqrt y,直接用 yy 積分可表示下半部面積。
  • 令其等於總面積的一半即可求出 cc。

答題過程

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區域在高度 yy 的水平寬度為 2y2\sqrt y,總面積是

∫022y dy=423.\int_0^2 2\sqrt y\,\mathrm{d}y=\frac{4\sqrt2}{3}.

而 y=cy=c 以下的面積為

∫0c2y dy=43c3/2.\int_0^c2\sqrt y\,\mathrm{d}y=\frac43c^{3/2}.

令它等於總面積的一半,得

43c3/2=223,c3/2=2−1/2.\frac43c^{3/2}=\frac{2\sqrt2}{3}, \qquad c^{3/2}=2^{-1/2}.

所以

c=2−1/3.\boxed{c=2^{-1/3}}.