1. Planteamos el problema: Encontrar el área entre las dos parábolas dadas, una que abre hacia arriba $y=x^2$ y otra que abre hacia abajo $y=4-x^2$.
2. Para encontrar el área entre dos curvas, usamos la fórmula:
$$\text{Área} = \int_a^b \left( f(x) - g(x) \right) dx$$
Donde $f(x)$ es la función superior y $g(x)$ la función inferior en el intervalo $[a,b]$.
3. Primero, encontramos los puntos de intersección igualando las dos funciones:
$$x^2 = 4 - x^2$$
4. Sumamos $x^2$ a ambos lados:
$$x^2 + x^2 = 4$$
$$2x^2 = 4$$
5. Dividimos ambos lados entre 2:
$$\cancel{2}x^2 = \frac{4}{\cancel{2}}$$
$$x^2 = 2$$
6. Tomamos la raíz cuadrada:
$$x = \pm \sqrt{2}$$
7. La parábola que abre hacia abajo $y=4-x^2$ es la función superior y $y=x^2$ la inferior en el intervalo $[-\sqrt{2}, \sqrt{2}]$.
8. Calculamos el área:
$$\int_{-\sqrt{2}}^{\sqrt{2}} \left( (4 - x^2) - x^2 \right) dx = \int_{-\sqrt{2}}^{\sqrt{2}} (4 - 2x^2) dx$$
9. Integramos término a término:
$$\int 4 dx = 4x$$
$$\int -2x^2 dx = -2 \cdot \frac{x^3}{3} = -\frac{2x^3}{3}$$
10. Evaluamos la integral definida:
$$\left[4x - \frac{2x^3}{3}\right]_{-\sqrt{2}}^{\sqrt{2}} = \left(4\sqrt{2} - \frac{2(\sqrt{2})^3}{3}\right) - \left(4(-\sqrt{2}) - \frac{2(-\sqrt{2})^3}{3}\right)$$
11. Simplificamos las potencias:
$$(\sqrt{2})^3 = (\sqrt{2}) \cdot (\sqrt{2}) \cdot (\sqrt{2}) = 2\sqrt{2}$$
12. Sustituimos:
$$= \left(4\sqrt{2} - \frac{2 \cdot 2\sqrt{2}}{3}\right) - \left(-4\sqrt{2} - \frac{2 \cdot (-2\sqrt{2})}{3}\right)$$
$$= \left(4\sqrt{2} - \frac{4\sqrt{2}}{3}\right) - \left(-4\sqrt{2} + \frac{4\sqrt{2}}{3}\right)$$
13. Simplificamos cada paréntesis:
$$= \left(\frac{12\sqrt{2}}{3} - \frac{4\sqrt{2}}{3}\right) - \left(-\frac{12\sqrt{2}}{3} + \frac{4\sqrt{2}}{3}\right) = \frac{8\sqrt{2}}{3} - \left(-\frac{8\sqrt{2}}{3}\right)$$
14. Finalmente:
$$= \frac{8\sqrt{2}}{3} + \frac{8\sqrt{2}}{3} = \frac{16\sqrt{2}}{3}$$
15. Por lo tanto, el área entre las dos parábolas es:
$$\boxed{\frac{16\sqrt{2}}{3}}$$
Area Parabolas 03Af68
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