Dadas las siguientes curvas: \[ \begin{array}{l}y_{1}=12-x^{2} \\ y_{2}=x^{2}-6\end{array} \] Representar gráficamente. (Marque el área encerrada). Calcule el área de lo reglón encerrado entre ambas curvas.
Solución de inteligencia artificial de Upstudy
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Solución
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Bonus Knowledge
Para resolver este problema, primero necesitamos identificar los puntos de intersección de las dos curvas, \(y_{1} = 12 - x^{2}\) y \(y_{2} = x^{2} - 6\). Para esto, igualamos ambas ecuaciones: \[ 12 - x^{2} = x^{2} - 6 \] Reorganizando, tenemos: \[ 12 + 6 = x^{2} + x^{2} \] \[ 18 = 2x^{2} \] \[ x^{2} = 9 \quad \Rightarrow \quad x = 3 \text{ o } x = -3 \] Ahora, tenemos los puntos de intersección en \(x = -3\) y \(x = 3\). Para calcular el área encerrada entre las curvas, necesitamos integrar la diferencia de las dos funciones en el intervalo [-3, 3]: \[ A = \int_{-3}^{3} (y_{1} - y_{2}) \, dx = \int_{-3}^{3} \left[(12 - x^{2}) - (x^{2} - 6)\right] \, dx \] Simplificamos la expresión: \[ A = \int_{-3}^{3} (12 - x^{2} - x^{2} + 6) \, dx = \int_{-3}^{3} (18 - 2x^{2}) \, dx \] Ahora, resolvemos la integral: \[ A = \int_{-3}^{3} 18 \, dx - \int_{-3}^{3} 2x^{2} \, dx \] Calculamos cada integral por separado: 1. Para \(\int_{-3}^{3} 18 \, dx\): \[ \int_{-3}^{3} 18 \, dx = 18 \cdot (3 - (-3)) = 18 \cdot 6 = 108 \] 2. Para \(\int_{-3}^{3} 2x^{2} \, dx\): \[ \int_{-3}^{3} 2x^{2} \, dx = 2 \cdot \left[\frac{x^{3}}{3}\right]_{-3}^{3} = 2 \cdot \left(\frac{3^{3}}{3} - \frac{(-3)^{3}}{3}\right) = 2 \cdot \left(9 - (-9)\right) = 2 \cdot 18 = 36 \] Por lo tanto, el área A es: \[ A = 108 - 36 = 72 \] Así que el área encerrada entre las curvas \(y_1\) y \(y_2\) es \(72\) unidades cuadradas.
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