Поляр координаттарындағы аудан
Жазықтықтағы кейбір қисықтарды полярлық деп аталатын координаталар жүйесінде қарастырған қолайлы.
Жазықтықта декарттық координаталар жүйесі берілсін. оң жарты осін полярлық ось деп, ал нүктесін полюс деп атаймыз. нүктесі – жазықтықтағы кез келген нүкте болсын.
нүктесінен нүктесіне дейінгі қашықтықты осы нүктенің полярлық радиусы деп аталады. Полярлық өс пен векторының арасындағы бұрышты арқылы белгілейміз. және сандары нүктесінің полярлық координаттары деп аталады (6 суретті қара).
және сандарына мынадай шектеулер қолданылады.
(немесе ).
19.20. ДӘРІС. Анықталған интегралдың кейбір физикалық және механикалық қолданулары.
нүктесінің декарттық және полярлық координаталарының арасындағы байланыс келесі теңдіктің көмегімен анықталады
Координат төбесінен шығатын сәулелермен және (мұндағы ) және теріс емес функциясының кесіндідегі үзіліссіз графигімен шектелген жазықтықтағы облысын қисықсызықты үшбұрыш деп атаймыз (7 сурет).
кесіндісін бөлікке бөліп және әрбір бөліктегі қисық сызықты үшбұрыштың ауданы , радиусы , бұрышы болатын дөңгелек сектордың ауданына ауыстыра отырып келесі жуықтау формуласын аламыз
.
Мұндағы қосынды кесіндісінде функциясы үшін интегралдық қосынды болып табылады.
Соңғы теңдікте -дің ең үлкені 0-ге ұмтылғанда қисықты үшбұрыштың ауданы ретінде келесі өрнекті аламыз:
.
. Қисық доғасының ауданын табу
Жазықтықта , үзіліссіз дифференциалданатын функцияның графигімен берілген ұштары және нүктелерінде болатын қисығын қарастырайық. Осы қисықты бөлікке бөлеміз. , - нүктесінің координаталары
, (9 сурет).
Төбелері таңдап алынған нүктелерде жататын қисығына іштей сызылған сынықтың ұзындығын деп белгілейміз:
.
Анықтама. - дің ең үлкені 0-ге ұмтылғандағы қисыққа іштей сызылған сынықтың ұзындықтарының қосындысының шегі қисығының ұзындығы деп аталады.
Оны арқылы белгілейміз.
.
Қисықтың ұзындығы болатын болса (егер жоғарғы шек бар болса), онда оны түзуленетін қисық деп атаймыз.
Теорема. Түзуленетін функциясының -да үзіліссіз дифференциалданатын графигі және оның ұзындығы мына формула арқылы анықталады
.
Салдар. Үзіліссіз дифференциалданатын параметрлік функция жазықтықта -қисығының көмегімен берілген
Онда түзуленетін қисықтың және оның ұзындығы мына формула арқылы анықтаймыз
.
Ескерту. Алынған формула кеңістіктегі қисығы үшін де орындалатынын тексеру қиын емес. Егер кеңістіктегі қисығы үзіліссіз дифференциалданатын параметрлік функциялар арқылы берілсе
онда ұзындығы мына формуламен табылады.
.
2 салдар. Айталық қисығы полярлық координата үзіліссіз дифференциалданатын теріс емес () функциялармен берілсін. Бұл түзуленетін қисық және оның ұзындығы былай табылады:
.
Анықталған интегралдың көмегімен айналу денесінің көлемін табу
Достарыңызбен бөлісу: |