Интегралы при вычисление площадей в декартовых координатах

Математика
Дифференциальные уравнения

Исследование функции

Комплексные числа
Построение графика
Примеры решения дифференциальных уравнений
Интеграл
Аналитическая геометрия
Вычисление площадей
Графики функций
Предел последовательности
Предел функции
Комбинаторика
Вычисление площадей в декартовых координатах
Вычисление площадей фигур при параметрическом задании границы
Вычислении площадей в полярных координатах
Вычисление обьема тела
Вычисление длин дуг кривых, заданных в декартовых координатах и параметрически
Типовой расчет примеры решения задач
Бином Ньютона
Физика
Хаpактеpистика и законы сил механики
Кинетическая и потенциальная энергия
Постулаты теоpии относительности
Электpический заpяд
Электpическая емкость пpоводников и конденсатоpов
Закон Ампеpа
Лабораторные работы по электротехнике
Геометрическая оптика

Фотометрия

Дифракция севета
Поляризация света
Оптика движущихся тел
Интерференция света
Фотоэлектрический эфект
Ренгеновское излучение
Радиоактивность
Учебник по Microsoft Office
Ядерные реакции
Задачи
Кинематика
Механика
Термодинамика
Электростатика
Магнитное поле
Ядерная физика
 

Пример. Найти площадь фигуры, заключенной между параболой х2=4у и локоном Аньези :

Пример. Вычислить площадь фигуры, ограниченной параболами х = –2у2, х=1–3у2 

Пример.  Вычислить площадь фигуры, ограниченной прямыми х=0, х=2 и кривыми у=2х , у=2х–х2 

Пример Найти площади фигур, ограниченных окружностью  и параболой  

Пример. Найти площадь между параболой , касательной к ней в точке М(2,–5) и осью ординат.

Пример. Вычислить площадь петли кривой

Пример. Найти площадь фигуры, ограниченной двумя ветвями кривой   и прямой .

Пример Найти площадь сегмента, отсекаемого от кривой  хордой .

Пример Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями   и осью Ох.

Пример. Вычислить площадь фигуры, лежащей в первой четверти внутри круга и ограниченной параболами  и   [an error occurred while processing this directive]

Подпись:  .

Решение. Найдем абсциссу точки А пересечения параболы

  с окружностью .

Исключив у из системы уравнений

получим ,  откуда находим единственный положительный корень . Аналогично находим абсциссу точки D пересечения окружности  и параболы ; .Таким образом, интересующая нас площадь равна

,

где , .

По свойству аддитивности интеграла

=

=

=.

Здесь мы воспользовались известной формулой тригонометрии

.

ИЗМЕНИТЬ ПОРЯДОК ИНТЕГРИРОВАНИЯ

Указания к задаче 1.Все варианты задачи 1 разбиваются на два типа. В вариантах первого типа необходимо изменить порядок интегрирования

+

В вариантах второго типа необходимо изменить порядок интегрирования.

Напомним, что выражение 

обозначает двойной интеграл от функции          по области  D.

Пусть область D задана в виде  

(это означает, что D состоит только из тех точек, координаты которых удовлетворяют неравенствам в фигурных скобках). Эта область слева ограничена прямой , справа прямой , снизу - кривой , сверху кривой Двойной интеграл от функции  по такой области вычисляется по формуле

(1)

        

Выражение в правой части называется повторным интегралом.

Пусть область D задана в виде . Эта область снизу ограничена прямой , сверху - , слева кривой , справа кривой . Двойной интеграл от функции  по такой области вычисляется по формуле

(2)

    

Для случая, когда область D разбита на две неперекрывающиеся области D1 и D2, справедливо следующее равенство:

(3)

        

Двойные интегралы в задаче 1 берутся по неперекрывающимся областям D1 и D2 . Поэтому, обозначив через  объединение областей D1 и D2, из (3) получим, что заданная сумма двойных интегралов от функции  (по областям D1 и D2)записанных в виде повторных интегралов, равна двойному интегралу функции по области D, т.е. выражению

(4)

      

Этот двойной интеграл нужно записать в виде повторного, используя формулу (1), если повторные интегралы в левой части полученного равенства были записаны по формуле (2). Если же эти повторные интегралы записаны по формуле (1), то двойной интеграл (4) нужно записать в виде повторного, используя формулу (2).


 формула (1)

Задача 1(1.28)*.

Изменить порядок интегрирования.

Решение:

первый интеграл – есть двойной интеграл от функции f по некоторой области D1 . Согласно (1) область D1 записывается в виде . Второй интеграл – есть двойной интеграл от функции f по области D2, которая согласно (1) записывается в виде . В прямоугольной системе координат построим области ( рис. 1).

Рис. 1

 

Таким образом,

 

 Так как повторные интегралы в левой части полученного равенства записаны по формуле (1), то двойной интеграл справа, должен быть записан в виде повторного, по формуле (2). Для этого область D запишем в виде . Очевидно, что а=0, b=1. Поскольку кривая  ограничивает область D слева и уравнение этой линии у=х, то . Кривая  ограничивает область D справа, и уравнение этой кривой . Выразив х, через у, получим  ( знак «+» перед корнем выбран потому, что нам нужна правая часть окружности), т.е.  . Следовательно,  . Применяя формулу (2), получим:

  

 (1.29). изменить порядок интегрирования.

 

 Решение:

Согласно (2) области D! и D2 записываются  в виде . В прямоугольной системе координат построим области ( рис. 2).

Рис. 2.

 

Таким образом,

 

поскольку повторные интегралы в левой части полученного равенства записаны по формуле (2), то двойной интеграл справа должен быть записан по формуле (1). Для этого нужно записать D в виде . Очевидно, что а=0, b=1. Поскольку кривая  ограничивает область D снизу и уравнение этой кривой   , то выразив у через х, получаем у=х2 , т.е.  . Так как кривая ограничивает D сверху и уравнение этой кривой  , то выразив у через х, получим  ( знак «+» перед корнем выбран потому, что нам нужна верхняя часть окружности), т.е.  . Следовательно,  . Применяя формулу (1) получим:

 

Лекции. Сборник задач с решениями по физике, математике