РефератыИнформатикаСхСхеми застосування інтеграла до знаходження геометричних і фізичних величин Обчислення площ пло

Схеми застосування інтеграла до знаходження геометричних і фізичних величин Обчислення площ пло

Пошукова робота на тему:


Схеми застосування інтеграла до знаходження геометричних і фізичних величин. Обчислення площ плоских фігур в декартових і полярних координатах.




П
лан


Схеми застосування інтеграла до знаходження геометричних і фізичних величин
Обчислення площі плоскої фігури
Обчислення площі в декартових координатах
Площа криволінійного сектора в полярних координатах

ЗАСТОСУВАННЯ ВИЗНАЧЕНОГО ІНТЕГРАЛА


1. Площа плоскої фігури


1.1. Обчислення площі в декартових координатах


В п.9.2. мова йшла про те, коли розглядається площа криволінійної трапеції, обмеженої віссю
кривою

причому
на відрізку
може бути як додатною, так і від’ємною, то площа такої криволінійної трапеції обчислюється за формулою



(10.1)


Нехай у прямокутній системі координат фігура
(рис.10.1) обмежена кривими




Виділимо у фігурі смужку шириною
. Її довжина дорівнюватиме
. Тоді площа смужки
.


Звідси
Отже,



(10.2)



Рис.10.1 Рис.10.2


Обчислимо тепер площу криволінійної трапеції у випадку, коли крива задана рівняннями в параметричній формі



(10.3)


Нехай рівняння (10.3) визначають деяку функцію
на відрізку
а тому площа криволінійної трапеції може бути обчислена за формулою




Зробивши заміну в цьому інтегралі
і враховуючи, що
одержимо



(10.4)


1.2. Площа криволінійного сектора
в полярних координатах


Нехай криві, що обмежують фігуру, задані рівнянням в полярній системі коо

рдинат і відрізками двох полярних радіусів (рис. 10.2) .Знайдемо площу фігури
якщо:
,




У фігурі
виділимо сектор з центральним кутом
Вважатимемо, що дуги, які обмежують сектор
, є дугами кіл радіусів
. Очевидно, що площа сектора
між дугами
i
дорівнює
Інтегруючи, одержимо



(10.5)


Приклад 1.


Знайти площу фігури, обмеженої гіперболою
, віссю
і прямою, яка з’єднує точку
, що лежить на гіперболі, з початком координат.


Р о з в ’ я з о к. З рівняння гіперболи маємо




Щоб знайти площу заштрихованої на рис.10.3 фігури, досить знайти площу фігури
, а потім від площі трикутника
відняти площу фігури
.


Отже,
.


Найкращим методом для обчислення цього інтеграла є інтегрування частинами. В результаті інтегрування дістанемо





Оскільки



то
.


Цікаво, що цю площу можна записати у вигляді



Рис.10.3 Рис.10.4



,


де
- функція, обернена відносно функції
.


Пропонується переконатися в цьому самостійно.


Приклад 2.
Знайти площу фігури, обмеженої кривою



.


Р о з в ’ я з о к.Перейшовши в цьому рівнянні до прямокутної системи координат, легко встановити, що відповідна крива є центрально-симетричною відносно системи координат. Крім того, із заданого рівняння видно, що
, тобто крива повністю знаходиться всередині кола радіуса
з центром в початку координат, що дотикається вона до кола лише в точках
, проходить


через початок координат при
, дотикаючись до прямих
. Отже графік заданої функції має вигляд чотирипелюсткової троянди (рис. 10.4). Очевидно, що для обчислення площі досить знайти площу заштрихованої фігури і потім її помножити на 8. Отже,


Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Схеми застосування інтеграла до знаходження геометричних і фізичних величин Обчислення площ пло

Слов:540
Символов:4484
Размер:8.76 Кб.