6分の1公式で積分を秒殺!記述試験の減点対策と証明・応用ワザ徹底解説
今注目を集めている 6分の1公式で積分を秒殺!記述試験の減点対策と証明・応用ワザ徹底解説について、主要な情報を分かりやすく掲載しています。
6分の1公式をマスターした後に必ず押さえておきたいのが、関連する「12分の1公式」と「3分の1公式」です。これらをシチュエーションに応じて使い分けることで、高校数学の微積分における計算効率は劇的に向上します。
■ 12分の1公式(放物線と2本の接線で囲まれた面積)
1つの放物線と、その上の2点 $\alpha, \beta$ における2本の接線、および放物線で囲まれた面積 $S$ は、6分の1公式のちょうど半分になります。
$$S = \frac{|a|}{12}(\beta - \alpha)^3$$
※さらに、3次関数の変曲点を通る直線や接線と曲線で囲まれる面積でも、係数を用いた12分の1公式($\frac{|a|}{12}(\beta - \alpha)^4$)が存在します。
■ 3分の1公式(放物線と接線・縦の直線で囲まれた面積)
放物線上の点 $\alpha$ における接線と、放物線、および直線 $x = \beta$ で囲まれた面積は次のようになります。
$$S = \frac{|a|}{3}|\beta - \alpha|^3$$
放物線と2接線の面積比が「放物線と直線(弦)がつくる面積:2接線がつくる面積 = 2:1」になるという幾何学的性質も含め、これらの比率と公式を頭に入れておくことで、検算が一瞬で終わる強固な武器になります。