Вычислить площадь (плоской) фигуры, ограниченной чертами:(во вложений)С полным решением.

Вычислить площадь (плоской) фигуры, ограниченной чертами:
(во вложений)
С полным решением. Помогите пожалуйста...

Задать свой вопрос
1 ответ
Вычислить площадь плоской фигуры ограниченной чертами

y= \sqrt4-x^2 ,  y=0, x=0, x=1

Решение:

Графики линий и сама плоская фигура начерчены в файлах.

Площадь фигуры найдем по формуле

S= \int\limits^1_0  \sqrt1-x^2  \, dx

Найдем в начале неопределенный интеграл применим подстановку новейшей переменной  х=2sin(u)

\int\limits \sqrt4-x^2  \, dx =  \beginvmatrixx=2sin(u)\\dx=2cos(u)du\endvmatrix=\int\limits 2cos(u)\sqrt4-4sin^2(u)  \, du=

=\int\limits 2cos(u)\sqrt4(1-sin^2(u))  \, du=\int\limits 4cos(u)\sqrtcos^2(u)  \, du=

=\int\limits 4cos^2(u)  \, du=2\int\limits(1+cos(2u))  \, du=2\int\limits  \, du+2\int\limitscos(2u)  \, du=

=2u+\int\limitscos(2u)  \, d2u=2u+sin(2u)=2u+2sin(u)cos(u)=

=2u+2sin(u) \sqrt1-sin^2(u)

Производим обратную подмену sin(u)=x/2,  u=arcsin(x/2)

2u+2sin(u) \sqrt1-sin^2(u) =2arcsin( \fracx2)+ x \sqrt1- \fracx^24 =

=2arcsin( \fracx2)+  \fracx2\sqrt4- x^2

Потому неопределенный интеграл равен

\int\limits \sqrt4-x^2  \, dx=2arcsin( \fracx2)+ \fracx2\sqrt4- x^2

Обретаем площадь фигуры

S= \int\limits^1_0  \sqrt1-x^2  \, dx =2arcsin( \fracx2)+ \fracx2\sqrt4- x^2\beginvmatrixx=1\\x=0\endvmatrix=

=2arcsin( \frac12)+ \frac12\sqrt4- 1^2-2arcsin( \frac02)+ \frac02\sqrt4- 0^2=

=2arcsin( \frac12)+ \frac \sqrt32=2* \frac\pi6 + \frac \sqrt32=\frac\pi3 + \frac \sqrt32\approx 1,913

Ответ: S=/3+3/21,913

б) \left \ x=2 \sqrt2cos(t) \atop y=5 \sqrt2sin(t)  (\right. y \geq 0)

Графики линий и сама плоская фигура начерчены в файлах.

Площадь фигуры найдем по формуле

S= \int\limits^t_2_t_1  y(t)x'(t)  \, dt

Производная переменной х по t одинакова

x'(t)=(2 \sqrt2cos(t))'=-2 \sqrt2sin(t)

S= -\int\limits^0_\pi (5 \sqrt2sin(t)*2 \sqrt2sin(t))  \, dt =\int\limits^\pi_0 20sin^2(t)  \, dt=

=10\int\limits^\pi_0 (1-cos(2t)) \, dt=10\int\limits^\pi_0 dt-5\int\limits^\pi_0 cos(2t) \, d2t=

(10t-5sin(2t))\beginbmatrixt_2=\pi\\t_1=0\endbmatrix=10\pi-5sin(2\pi)-10*0+5sin(2*0)=10\pi

Ответ: 1031,4

в) r =4сos(\psi)

Плоская фигура начерчена в файлах.

Площадь фигуры найдем по формуле

S= \frac12    \int\limits^ \beta _ \alpha  r^2(\psi) \, d\psi

Так как фигура состоит из 8 схожих симметричных лепестков, то определим площадь половинки  лепестка и умножим на 16. При этом углы интегрирования будут одинаковы
 \alpha =0    \beta = \frac\pi8

S= 16*\frac12 \int\limits^  \frac\pi8  _ 0  16cos^2(4\psi) \, d\psi=128\int\limits^  \frac\pi8  _ 0  cos^2(4\psi) \, d\psi=64\int\limits^  \frac\pi8  _ 0  (1+cos(8\psi)) \, d\psi

=64\int\limits^  \frac\pi8  _ 0   \, d\psi+8\int\limits^  \frac\pi8  _ 0  cos(8\psi) \, d8\psi=(64\psi+8sin(8\psi))\beginvmatrix\beta =\frac\pi8\\ \alpha =0\endvmatrix=

64* \frac\pi8+8sin(8* \frac\pi8 )-64*0+8sin(8*0)=8\pi\approx 25,1
Вера Бартон
В файлах начерчены плоские фигуры
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт