Area Region
1. Planteamos el problema: hallar el área de la región R delimitada por la función $$f(x) = \frac{6 - 2x}{\sqrt{16 + 6x - x^2}}$$, el eje x y el eje y.
2. Para encontrar el área bajo la curva desde el eje y (x=0) hasta donde la función cruza el eje x, primero determinamos los puntos de intersección con el eje x. Esto ocurre cuando $$f(x) = 0$$.
3. Igualamos el numerador a cero (ya que el denominador no puede ser cero ni negativo dentro del dominio):
$$6 - 2x = 0 \implies 2x = 6 \implies x = 3$$
4. Verificamos el dominio para que el radicando sea positivo:
$$16 + 6x - x^2 > 0$$
5. Reordenamos la desigualdad:
$$-x^2 + 6x + 16 > 0 \implies x^2 - 6x - 16 < 0$$
6. Calculamos las raíces de $$x^2 - 6x - 16 = 0$$:
$$x = \frac{6 \pm \sqrt{36 + 64}}{2} = \frac{6 \pm 10}{2}$$
7. Las raíces son:
$$x = 8 \quad \text{y} \quad x = -2$$
8. Por lo tanto, el dominio donde la función está definida es $$-2 < x < 8$$. Nuestro intervalo de integración es de $$0$$ a $$3$$ porque la región R está entre el eje y (x=0) y el punto donde la función cruza el eje x (x=3).
9. El área bajo la curva se calcula con la integral:
$$A = \int_0^3 \frac{6 - 2x}{\sqrt{16 + 6x - x^2}} \, dx$$
10. Para resolver esta integral, hacemos el cambio de variable:
$$u = 16 + 6x - x^2$$
11. Derivamos:
$$\frac{du}{dx} = 6 - 2x \implies du = (6 - 2x) dx$$
12. Entonces:
$$dx = \frac{du}{6 - 2x}$$
13. Sustituyendo en la integral:
$$A = \int_{u(0)}^{u(3)} \frac{6 - 2x}{\sqrt{u}} \cdot \frac{du}{6 - 2x} = \int_{u(0)}^{u(3)} u^{-1/2} du$$
14. Calculamos los nuevos límites:
$$u(0) = 16 + 6(0) - 0 = 16$$
$$u(3) = 16 + 6(3) - 9 = 16 + 18 - 9 = 25$$
15. La integral queda:
$$A = \int_{16}^{25} u^{-1/2} du = \left[ 2 u^{1/2} \right]_{16}^{25} = 2(\sqrt{25} - \sqrt{16}) = 2(5 - 4) = 2$$
16. Por lo tanto, el área de la región R es $$2$$ unidades cuadradas.