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Caicula el área entre las funciones \( f(x)=x^{2}-3 x+5 \) y \( g(x)=3-x \) en el intervalo \( [0,3] \)

Ask by West Chan. in Mexico
Nov 22,2024

Upstudy AI Solution

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Answer

El área entre las funciones \( f(x)=x^{2}-3x+5 \) y \( g(x)=3-x \) en el intervalo \([0,3]\) es cero, ya que las funciones no se intersectan en este intervalo.

Solution

Para calcular el área entre las funciones \( f(x)=x^{2}-3x+5 \) y \( g(x)=3-x \) en el intervalo \([0,3]\), primero necesitamos encontrar los puntos de intersección de las dos funciones en el intervalo dado. Luego, calcularemos el área entre las dos funciones en el intervalo \([0,3]\) utilizando la fórmula del área bajo la curva. 1. Encontrar los puntos de intersección: Para encontrar los puntos de intersección, igualamos las dos funciones y resolvemos la ecuación resultante: \[ x^{2}-3x+5 = 3-x \] 2. Calcular el área entre las funciones en el intervalo \([0,3]\): Una vez encontrados los puntos de intersección, calcularemos el área entre las dos funciones en el intervalo \([0,3]\) utilizando la fórmula del área bajo la curva: \[ \text{Área} = \int_{a}^{b} |f(x) - g(x)| dx \] Donde \( a = 0 \) y \( b = 3 \). Vamos a resolver la ecuación para encontrar los puntos de intersección y luego calcular el área entre las dos funciones en el intervalo \([0,3]\). Solve the equation(The complex numbers system) by following steps: - step0: Solve using the quadratic formula in the complex numbers system: \(x^{2}-3x+5=3-x\) - step1: Move the expression to the left side: \(x^{2}-2x+2=0\) - step2: Solve using the quadratic formula: \(x=\frac{2\pm \sqrt{\left(-2\right)^{2}-4\times 2}}{2}\) - step3: Simplify the expression: \(x=\frac{2\pm \sqrt{-4}}{2}\) - step4: Simplify the expression: \(x=\frac{2\pm 2i}{2}\) - step5: Separate into possible cases: \(\begin{align}&x=\frac{2+2i}{2}\\&x=\frac{2-2i}{2}\end{align}\) - step6: Simplify the expression: \(\begin{align}&x=1+i\\&x=\frac{2-2i}{2}\end{align}\) - step7: Simplify the expression: \(\begin{align}&x=1+i\\&x=1-i\end{align}\) - step8: Rewrite: \(x_{1}=1-i,x_{2}=1+i\) - step9: Remove the complex number(s): \(\textrm{No real solution}\) La ecuación \( x^{2}-3x+5 = 3-x \) no tiene solución real en el intervalo \([0,3]\). Esto significa que las dos funciones no se intersectan en el intervalo dado. Dado que las dos funciones no se intersectan en el intervalo \([0,3]\), el área entre las dos funciones en este intervalo es cero. Por lo tanto, el área entre las funciones \( f(x)=x^{2}-3x+5 \) y \( g(x)=3-x \) en el intervalo \([0,3]\) es cero.

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Para calcular el área entre las funciones \( f(x)=x^{2}-3x+5 \) y \( g(x)=3-x \) en el intervalo \( [0,3] \), primero debemos encontrar los puntos de intersección de ambas funciones. Igualamos \( f(x) \) a \( g(x) \): \[ x^{2}-3x+5 = 3-x \] Reorganizando la ecuación obtenemos: \[ x^{2}-2x+2 = 0 \] Resolviendo esta ecuación cuadrática, encontramos que no tiene raíces reales (discriminante menor que 0). Por lo tanto, \( f(x) \) y \( g(x) \) no se cruzan en el intervalo dado. Evaluamos las funciones en los extremos: \[ f(0) = 5, \quad g(0) = 3 \quad \Rightarrow \quad f(0) > g(0) \] \[ f(3) = 5, \quad g(3) = 0 \quad \Rightarrow \quad f(3) > g(3) \] Dado que \( f(x) \) siempre es mayor que \( g(x) \) en \( [0,3] \), el área entre las funciones se puede calcular como: \[ \text{Área} = \int_{0}^{3} (f(x) - g(x)) \, dx = \int_{0}^{3} ((x^{2}-3x+5) - (3-x)) \, dx \] Simplificamos la integrand: \[ f(x) - g(x) = x^{2}-3x+5 - 3 + x = x^{2}-2x+2 \] Ahora calculamos la integral: \[ \int_{0}^{3} (x^{2}-2x+2) \, dx \] Integrando termito a término: \[ = \left[ \frac{x^{3}}{3} - x^{2} + 2x \right]_{0}^{3} \] Evaluamos en los límites: \[ = \left( \frac{27}{3} - 9 + 6 \right) - (0) = 9 - 9 + 6 = 6 \] Por lo tanto, el área entre las funciones en el intervalo \( [0,3] \) es \( \boxed{6} \).

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