\(\frac{1}{6}\)面積公式

命題(\(\frac{1}{6}\)公式) 定数\(\alpha,\beta\)に対して,次が成り立つ. $$ \int_\alpha^\beta (x-\alpha)(x-\beta)\ dx \ =\ -\frac{1}{6}(\beta-\alpha)^3 $$


\(\frac{1}{6}\)公式は, 次のように言い換えることができる.
命題. \(f(x)=ax^2+bx+c\)とする. 放物線\(C:y=f(x)\)と, 直線\(\ell:y=px+q\)が,異なる2点\((\alpha,f(\alpha)),\ (\beta,f(\beta))\) で交わっているとする (ただし,\(\alpha<\beta\)とする). このとき, 放物線\(C\)と直線\(\ell\)で囲まれる部分の面積\(S\)について 次が成り立つ. $$ S \ =\ \frac{|a|}{6}(\beta-\alpha)^3 $$

上の命題を証明し, 最後に, 2つの放物線で囲まれる部分の面積や, 三次曲線で囲まれる部分の面積についても, \(\frac{1}{6}\)公式が使える場合があることについて 説明する.


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