Файл: Смирнова Т.А. Определенный интеграл и его приложения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.07.2024
Просмотров: 142
Скачиваний: 1
|
|
|
|
|
23 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«ой |
интегралов: |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Абсцисса "с" точки пересече |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ния дуг находится из уравне |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ния |
^ ( ' ^ } = |
| ч 1%) |
• |
<Для |
||||
|
|
|
|
|
|
нахождения |
абсциссы |
"с" |
точки |
|||||
пересечения дуг |
нужно решить |
совместно уравнения |
у = |
|
fj^j |
|||||||||
я |
^ft(±) |
) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример. Вычислить площадь |
фигуры, |
ограниченной |
дугой |
пара |
||||||||||
|
болы |
!^2:t* |
(±ъО |
) , |
прямой |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
РЕШЕВИЕ. Решая совместно урав |
|||||||||
|
|
|
|
|
нения |
t^ = |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
%*у-3 |
|
• |
, |
находим |
|||
|
|
|
|
|
абсциссу |
точки |
пересечения: |
|||||||
|
|
|
|
|
|
(вторая |
точка |
пересечения |
с |
|||||
|
|
|
|
|
отрицательной |
абсциссой |
нас нё |
|||||||
|
|
|
|
ЗГ" |
интересует). |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Очевидно, что абсцисса точки ß |
|||||||||
пересечения заданной прямой с осью |
ОХ |
равна |
Ь . |
|
|
|||||||||
|
Вычислим |
теперь |
искомую |
площадь: |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
і- |
|
5 |
|
|
|
і |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
1 |
|
|
|
° |
|
|
|
|
i |
|
|
Плонадь |
фигуры, |
ограниченной |
сверху |
кривой |
|
<j=£,(x) |
|||||||
к |
снизу кривой |
^ = £±(х) |
, |
как |
показано |
на чертеже, |
оп- |
- |
2<i - |
ределяется как разность |
площадей двух криволинейных т р а |
|
пеций: |
|
Абсциссы " 0- " и " Ь •• нахо |
|||||||
|
дятся из |
совместного |
решения |
|||||
£ |
уравнений |
|
|
^~ft |
|
'№) |
и |
|
В заключение рассмотрим случай, когда |
криволинейная |
тра |
||||||
пеция ограничена осьв О У |
, |
пряными |
|
|
|
» |
|
|
|
( |
Ы < Я |
) |
у |
кривой |
* |
= W y ) |
|
|
(уравнение |
кривой |
разрешено |
|||||
|
относительно |
X |
). |
|
|
|||
х = < р ф |
Очевидно, |
что |
площадь такой |
|||||
|
трапеции |
выражается |
интегра |
|||||
m |
лом: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример. Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями:
•jc + i |
/ - |
2= с |
. |
|
РЕШЕНИЕ. Решая |
совместно |
|||
уравнения параболы |
и пряной |
|||
f |
= X |
|
|
|
находим |
точки |
пересечения: |
||
" ( I , |
I ) |
и 0», - 2 ) . |
В данном^ |
случае искомую площадь удоб - ' нее определять следующим об-
25
pas ou:
ВЫЧИСЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ФИГУРЫ, КРИВОЛИНЕЙНАЯ ГРА НИЦА КОТОРОЙ ЗАДАНА ПАРАМЕТРИЧЕСКИМИ УРАВНЕ
НИЯМИ
Пусть |
криволинейная |
трапеция |
ограничена |
осью ОХ , |
прямыми X-Q. |
, |
( ft ^ б |
) и кривой |
заданной |
уравнениями |
|
|
|
|
Й этом случае в интеграле J у dx |
можно сделать под |
становку Xzztftt] . Тогда |
|
t f и t |
находятся из |
уравнений |
f f i j ^ u и |
Y/^J=$ . |
Пример. Вычислить площадь |
эллипса j |
X = dCo-!t |
^yoj |
ѣ
V 0
лРЕШЕНИЕ. Т . к . эллипс симметри чен относительно обеих осей ко ординат, то достаточно вычис
JtX -X. лить |
четвертую часть |
его площа |
ди, |
расположенную в |
первой чет |
верти ( X >, О , lj>0 ) .
При ; х=о |
if- |
т . к . t -сьгс |
Cos• |
- 26 -
при |
х=а |
, |
t^o |
|
|
Следовательно, |
когда |
изменяется |
в интервале |
||
[о, |
Ci] , |
t |
меняется |
в интервале |
f j - , p j . |
Итак, |
IL |
Ь |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
f |
|
|
и S - £ # - 6 |
к в . е д . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЫЧИСЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ В ПОЛЯРНЫХ КООРДИНАТАХ |
|
|||||||||
|
Рaccuотрип криволинейный |
сектdp |
|
|
, |
ограничен |
|||||
ный дугой |
i ß кривой, |
заданной |
уравнением |
p = |
^!^f) |
||||||
в |
полярных |
координатах, |
и двумя |
радиусами |
|
векторам |
ѴЛ |
||||
и |
С б с |
полярными углами |
и |
|3 |
|
( |
о |
і < |
^ |
) . |
|
|
g |
|
|
Разооьеи |
|
рассматриваемый |
|||||
|
|
|
|
сектор |
на |
И, |
элементар |
||||
|
|
|
|
ных частей, |
имеющих такие |
||||||
|
|
|
|
форму |
секторов. Пусть |
||||||
|
|
|
|
A *Д, |
- |
|
центральный угол |
||||
|
|
|
|
элементарного |
сектора, |
||||||
|
|
|
|
заключенного |
между |
р а |
|||||
|
|
|
|
диусами |
векторами |
|
|||||
|
|
|
|
Заменяя |
каждый |
из |
эле - |
|
|
|
- 2 7 |
- |
|
|
ыентарных |
криволинейных |
секторов с |
центральный углом лук |
|||
( #=1,І |
И- ) |
круговым еектороы |
с теп же центральный |
|||
Углом и радиусом |
равным |
р |
, получим |
ступенчатую фигу |
||
ру, изоорашенную |
на чертеже. Площадь кругового сектора с |
|||||
центральным углом |
Ü ^ |
и радиусам Д |
равна -^^Af, |
|||
а площадь |
ступенчатой фигуры |
равна |
|
|
За площадь криволинейного сектора ОЯВ мы примем
П + О» |
Kzl |
к |
|
и«ві£д«^.».о |
|
|
|
Т.к. под знаком предела |
стоит |
интегральная сумма, состав |
|
денная для функции ^X~^t^-l |
^)]* |
• ^ и н т е р в а л е |
|
U,p] ,10 |
^ |
|
ß |
Итак, площадь криволинейного сектора 0ДЁ> определяет
ся формулой: |
р |
Примеры: I ) . Найти площадь,ограниченную кардиоидой
РЕШЕНИЕ. Построим нес колько точек кривой: