Terus ke kandungan
IGCSE·Tuition
Matematik Tambahan · Pelajaran

Pecahkan selang apabila luas bertanda berubah

Kamiran yang memberi sifar boleh terasa seperti satu kesilapan, sedangkan rantau itu jelas mempunyai luas.

Dalam halaman ini
  1. Mengapakah kamiran saling hapus?
  2. Cara mencari luas sebenar
  3. Contoh berlangkah
  4. Kesilapan yang perlu diawasi
  5. Semak sendiri
  6. Ke mana selepas ini

Apabila lengkung melintasi paksi-x di dalam had anda, pecahkan selang pada setiap lintasan, amirkan setiap bahagian secara berasingan, dan jumlahkan saiznya. Luas di bawah paksi memberi kamiran negatif, jadi anda mengambil nilai positif setiap bahagian sebelum menjumlahkan.

Ini langkah semula jadi selepas mencari luas antara lengkung dan paksi. Ia juga menyediakan anda untuk jarak yang dilalui berbanding sesaran, yang menggunakan idea yang sama.

Mengapakah kamiran saling hapus?

Kamiran tentu menjumlahkan y × lebar bagi setiap jalur nipis. Di atas paksi, y positif, jadi jalur menambah luas. Di bawah paksi, y negatif, jadi jalur menolak.

Kamiran itu memberi luas bertanda: luas di atas tolak luas di bawah. Jika kedua-duanya sama, jawapannya sifar, walaupun rantau itu tidak kosong.

Cara mencari luas sebenar

  1. Cari punca. Selesaikan y = 0 untuk melihat tempat lengkung menyentuh paksi.
  2. Simpan punca dalam selang. Setiap satu ialah titik pemecahan.
  3. Lakar. Tandakan bahagian mana di atas dan mana di bawah paksi.
  4. Amirkan setiap bahagian secara berasingan, dengan F(atas) − F(bawah).
  5. Jadikan setiap bahagian positif. Jawapan negatif hanya bermaksud bahagian itu di bawah paksi, jadi buang tanda tolak.
  6. Jumlahkan luas positif itu.

Contoh berlangkah

Cari jumlah luas antara y = x² − 4x + 3 dan paksi-x dari x = 0 hingga x = 3.

Langkah 1, punca: x² − 4x + 3 = (x − 1)(x − 3) = 0, jadi x = 1 dan x = 3.

Langkah 2, titik pemecahan: x = 1 terletak dalam selang. Punca satu lagi, x = 3, sudah menjadi had atas.

Langkah 3, lakaran: lengkung terbuka ke atas. Ia di atas paksi untuk x < 1 dan di bawahnya antara x = 1 dan x = 3.

Langkah 4, kamiran: F(x) = x³/3 − 2x² + 3x.

F(0) = 0, F(1) = 1/3 − 2 + 3 = 4/3, F(3) = 9 − 18 + 9 = 0.

Langkah 5, setiap bahagian:

  • Dari 0 ke 1: F(1) − F(0) = 4/3. Di atas paksi, jadi luasnya 4/3.
  • Dari 1 ke 3: F(3) − F(1) = 0 − 4/3 = −4/3. Di bawah paksi, jadi luasnya 4/3.

Langkah 6, jumlah: 4/3 + 4/3 = 8/3.

Jumlah luas = 8/3 unit persegi.

Semakan: lekuk antara x = 1 dan x = 3 ialah segmen parabola selebar 2 dan sedalam 1, dan dua pertiga segi empat tepat sempadannya ialah (2/3) × 2 × 1 = 4/3. Nilai itu sepadan.

Kesilapan yang perlu diawasi

Kesilapan lazim ialah mengamir dari 0 hingga 3 sekali gus.

Jawapan yang salah: F(3) − F(0) = 0 − 0 = 0, jadi luasnya 0.

Nilai positif 4/3 dan negatif 4/3 saling hapus, lalu murid menyimpulkan tiada luas.

Pembetulannya ialah menyemak punca dalam selang sebelum mengamir. Apabila soalan menyebut “luas” dan lengkung melintasi paksi, pecahkan dahulu. Sifar daripada kamiran seluruh selang ialah amaran, bukan jawapan.

Semak sendiri

Cuba di atas kertas, kemudian buka setiap jawapan.

1. Cari luas yang dikelilingi antara y = x² − 9 dan paksi-x.

Tunjukkan jawapan

Punca: x = −3 dan x = 3. Lengkung di bawah paksi antara kedua-duanya. F(x) = x³/3 − 9x.

F(3) = 9 − 27 = −18 dan F(−3) = −9 + 27 = 18. Kamirannya −18 − 18 = −36.

Luasnya ialah nilai positif: 36 unit persegi.

Semakan: segmen parabola selebar 6 dan sedalam 9 mempunyai luas (2/3) × 6 × 9 = 36.

2. Cari jumlah luas antara y = x² − 2x dan paksi-x dari x = 1 hingga x = 4.

Tunjukkan jawapan

Punca: x = 0 dan x = 2. Hanya x = 2 dalam selang. F(x) = x³/3 − x².

F(1) = −2/3, F(2) = −4/3, F(4) = 64/3 − 16 = 16/3.

Dari 1 ke 2: −4/3 − (−2/3) = −2/3, jadi luasnya 2/3. Dari 2 ke 4: 16/3 + 4/3 = 20/3.

Jumlah = 2/3 + 20/3 = 22/3 unit persegi (7⅓)

3. Tunjukkan bahawa kamiran y = x³ dari −1 hingga 1 ialah sifar, kemudian cari luas sebenar antara lengkung dan paksi-x dalam selang itu.

Tunjukkan jawapan

F(x) = x⁴/4. F(1) = 1/4 dan F(−1) = 1/4, jadi kamirannya 0.

Lengkung melintasi paksi pada x = 0. Dari 0 ke 1 luasnya 1/4. Dari −1 ke 0 nilainya F(0) − F(−1) = −1/4, jadi luasnya 1/4.

Jumlah luas = 1/2 unit persegi

Ke mana selepas ini

Idea pemecahan yang sama digunakan dalam mengira sesaran daripada halaju, apabila “di bawah paksi” bermaksud bergerak ke belakang. Cuba penjelajah struktur kuadratik untuk melihat punca dan lakaran sebelum mengamir, dan gunakan pelatih kerja tanpa kalkulator untuk menyemak pecahan anda.

Murid yang tahu kaedahnya tetapi terlupa langkah punca selalunya memerlukan rutin yang ditulis ke dalam kerja mereka sendiri. Itulah yang dibina oleh guru kami dalam tuisyen Matematik Tambahan dalam talian satu dengan satu.

Soalan lazim

Mengapa kamiran tentu memberi nilai negatif?

Kamiran tentu mengukur luas bertanda. Apabila lengkung berada di bawah paksi-x, y negatif, jadi bahagian itu menyumbang nilai negatif. Magnitudnya masih luas sebenar bahagian itu, tetapi tanda menunjukkan ia di bawah paksi. Luas itu sendiri tidak pernah negatif.

Bagaimana saya tahu di mana hendak memecahkan selang?

Selesaikan y = 0 untuk mencari tempat lengkung melintasi paksi-x, kemudian simpan hanya punca yang terletak antara had anda. Setiap punca dalam selang ialah titik pemecahan. Lakaran ringkas mengesahkan bahagian mana di atas dan di bawah paksi.

Bolehkah saya amirkan seluruh selang dan ambil nilai mutlak?

Tidak boleh. Mengambil nilai mutlak keseluruhan kamiran tetap membenarkan bahagian positif dan negatif saling hapus dahulu. Anda mesti mengamir setiap bahagian secara berasingan, ambil nilai mutlak setiap satu, kemudian jumlahkan. Hanya urutan itu memberi jumlah luas sebenar.

Sumber rujukan

  1. Cambridge IGCSE Additional Mathematics 0606 syllabus page

Dikemas kini:

Langkah seterusnya

Jika melakar dan memecahkan selang terasa seperti kerja tambahan yang anda langkau apabila tertekan, guru satu dengan satu boleh membina tabiat itu bersama anda sehingga menjadi automatik.

Kelas percubaan berbayar satu jam pada kadar guru yang disahkan, bermula RM80. Yuran lain, jadual dan susunan seterusnya disahkan terus bersama guru selepas kelas percubaan.

Tuisyen diatur bersama ibu bapa atau penjaga. Hantar halaman ini kepada mereka melalui WhatsApp supaya mereka boleh bertanya bagi pihak anda.

Ibu bapa atau penjaga? Tanya di sini

9,000+ pelajar telah dibantu melalui perkhidmatan kami