Question Number 145888 by bramlexs22 last updated on 09/Jul/21
Answered by liberty last updated on 09/Jul/21
$${f}\left({x}\right)={x}^{\mathrm{3}} +{ax}^{\mathrm{2}} +{bx}+{c}\:;\:{a},{b},{c}\:\in{R} \\ $$$${f}\:'\left({x}\right)=\mathrm{3}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{ax}+{b} \\ $$$${f}\:''\left({x}\right)=\mathrm{6}{x}+\mathrm{2}{a}\: \\ $$$$\Rightarrow{g}\left({x}\right)={x}^{\mathrm{3}} +\left({a}+\mathrm{3}\right){x}^{\mathrm{2}} +\left(\mathrm{6}+\mathrm{2}{a}+{b}\right){x}+\mathrm{2}{a}+{b}+{c} \\ $$$${where}\:{g}\:'\left({x}\right)=\mathrm{0}\:{for}\:{x}=−\mathrm{3}\:\wedge{x}=\mathrm{6} \\ $$$${g}'\left({x}\right)=\mathrm{3}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}\left({a}+\mathrm{3}\right){x}+\left(\mathrm{6}+\mathrm{2}{a}+{b}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\Rightarrow{x}_{\mathrm{1}} +{x}_{\mathrm{2}} =\mathrm{3}\:=−\frac{\mathrm{2}\left({a}+\mathrm{3}\right)}{\mathrm{3}} \\ $$$$\Rightarrow−\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{2}}−\mathrm{3}={a}\:;\:{a}=−\frac{\mathrm{15}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\Rightarrow{x}_{\mathrm{1}} .{x}_{\mathrm{2}} =−\mathrm{18}=\frac{\mathrm{6}+\mathrm{2}{a}+{b}}{\mathrm{3}} \\ $$$$\Rightarrow−\mathrm{54}=\:\mathrm{6}−\mathrm{15}+{b}\:,{b}=−\mathrm{45}\: \\ $$$${g}\left({x}\right)={x}^{\mathrm{3}} −\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{2}}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{54}{x}−\mathrm{60}+{c}\: \\ $$$$… \\ $$$$\Rightarrow{y}=\mathrm{1}\:\wedge\:{y}=\:\frac{{f}\left({x}\right)}{{g}\left({x}\right)+\mathrm{6}} \\ $$$$\Rightarrow{f}\left({x}\right)={g}\left({x}\right)+\mathrm{6}\: \\ $$$$\Rightarrow{x}^{\mathrm{3}} −\frac{\mathrm{15}}{\mathrm{2}}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{45}{x}+{c}={x}^{\mathrm{3}} −\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{2}}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{54}{x}+{c}−\mathrm{54} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{3}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{9}{x}−\mathrm{54}=\mathrm{0} \\ $$$$\Rightarrow{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}{x}−\mathrm{18}=\mathrm{0} \\ $$$$\Rightarrow\left({x}−\mathrm{6}\right)\left({x}+\mathrm{3}\right)=\mathrm{0}\:;\:{x}=−\mathrm{3}\:\wedge\:{x}=\mathrm{6} \\ $$$${area}\:=\underset{−\mathrm{3}} {\overset{\mathrm{6}} {\int}}\:\left(\frac{{f}\left({x}\right)}{{g}\left({x}\right)+\mathrm{6}}−\mathrm{1}\right){dx} \\ $$$$ \\ $$