|y-1|=x|x-4|のグラフの概形を簡単に理解する方法と面積の求め方

高校数学

絶対値を含む式をグラフに描く場合、その形を理解するのは少し難しいかもしれません。特に、|y-1|=x|x-4|という式のグラフの形や、囲まれた面積を求める方法について困っている方も多いはずです。この記事では、グラフの概形を描く際の考え方や面積を求めるためのステップを、わかりやすく解説します。

絶対値を含む式のグラフを描く方法

絶対値を含む式では、式が0以上と0未満で分けられます。|y-1|=x|x-4|の場合、yとxの値によって式の性質が変わるため、グラフを描く際にはそれぞれの場合を分けて考えることが重要です。

まず、|y-1|と|x-4|がどのように振る舞うのかを考えてみましょう。y-1とx-4の値が正の場合、式はそのまま計算できますが、負の場合は符号が反転します。このように絶対値が関わる場合、関数が折れ曲がることが特徴的です。

|y-1|=x|x-4|のグラフの形

この式のグラフは、絶対値が2つ関わるため、元々直線的な部分と、折れ線的な部分が組み合わさった形になります。グラフの概形を描くためには、y-1とx-4の絶対値の変化に基づいて、いくつかの重要な点を考えることがポイントです。

例えば、x=0、x=4のとき、yの値がどのように変化するのかをチェックすることが、グラフの形を把握する上で有効です。こうした点を求めることで、グラフがどのように変化するかを予測しやすくなります。

囲まれた面積を求める方法

面積を求めるには、まずグラフがどの範囲で囲まれているかを確認する必要があります。|y-1|=x|x-4|の場合、xの範囲が重要です。この範囲を定めることで、面積を求めるための積分範囲が決まります。

面積を求める手順は、まず関数をy軸に関して積分する方法が一般的です。具体的には、関数の上下を確認した後、その範囲に沿って積分を行います。特に、絶対値を含む場合には、関数を区間ごとに分けて積分することが必要です。

具体例を使って面積を求めてみよう

例えば、xが0から4の間で、この関数がどのような面積を囲むかを考えてみましょう。この範囲での面積を求めるには、まず式を適切に分解し、積分計算を行います。

式を分けて考えると、x=0のときやx=4のときに関数がどのように変化するかを確認することが大切です。このプロセスを経ることで、面積の計算が簡単になります。

まとめ

|y-1|=x|x-4|のグラフを描く際には、絶対値の性質を理解することが重要です。また、面積を求める際には、適切に区間を分けて積分を行うことが必要です。関数の形をしっかりと把握した上で、面積計算を進めることで、効率よく問題を解決できるようになります。

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