Консультация № 201471
10.10.2021, 14:29
0.00 руб.
0 2 1
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями, заданными уравнениями в полярных координатах:
r=6sin3ф, r=3 (r>=3)

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
11.10.2021, 02:50
общий
Адресаты:
Я построил график Вашей фигуры в Полярных координатах ("3х-лепестковая Роза"). Вам осталось вычислить площадь одного полу-лепестка с голубой заливкой и умножить полученное число на 3.
Дальше сами справитесь?
Прикрепленные файлы:
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
13.10.2021, 17:47
общий
это ответ
Условие : Плоская фигура ограничена линиями в полярных координатах : r1([$966$]) = 6·sin(3·[$966$]) ,
r2 = 3 с доп-условием r >= 3 .
Вычислить площадь ограниченной фигуры.

Решение : Читаем учебную статью "Как вычислить площадь фигуры в полярных координатах с помощью интеграла?" Ссылка1 и чертим графики заданных линий в Полярной системе координат. Графики и вычисления в популярном приложении Маткад (ссылка) прилагаю.

Найдём область определения первой функции, где её синус-радиус НЕотрицателен :
r1 >= 0 [$8658$] [$966$] = [0 ; [$960$]/3] [$8746$] [2·[$960$]/3 ; [$960$]] [$8746$] [4·[$960$]/3 ; 5·[$960$]/3] - итого 3 лепестка на кругу.

Вычислим углы-лучи, по которым пересекаются заданые линии. Приравняем их функции:
r1([$966$]) = r2
6·sin(3·[$966$]) = 3
sin(3·[$966$]) = 3/6 = 1/2
[$945$] = arcsin(1/2) / 3 = [$960$]/18 , [$946$] = ([$960$] - arcsin(1/2)) / 3 = 5·[$960$]/18

Площадь одного (из 3х) полного лепестка розы:
SЛ = (1/2)·0[$960$]/3[$8747$] [r1([$966$])]2·d[$966$] = (1/2)·0[$960$]/3[$8747$] [6·sin(3·[$966$])]2·d[$966$] = 3·[$960$] [$8776$] 9,42

Площадь кругового сектора (голубая заливка):
SS = (1/2)·[$945$][$946$][$8747$] [r2]2·d[$966$] = (1/2)·[$945$][$946$][$8747$] 32·d[$966$] = [$960$] [$8776$] 3,14

Площадь одной (любой из 2х) боковинки по бокам от сектора (коричн заливка):
Sb = (1/2)·0[$945$][$8747$] [r1([$966$])]2·d[$966$] = (1/2)·0[$945$][$8747$] [6·sin(3·[$966$])]2·d[$966$] = [$960$]/2 - 3·[$8730$]3 / 4 [$8776$] 0,27

Площадь одного внешнего полу-лепестка (жёлтая заливка):
SП = SЛ - Ss - 2·Sb = [$960$] + 3·[$8730$]3/2 [$8776$] 5,74
Площадь фигуры из 3х полу-лепестков : S = 3·SП = 3·[$960$] + 9·[$8730$]3/2 [$8776$] 17,22

Ответ : Площадь фигуры равна 3·[$960$] + 9·[$8730$]3/2 ед2 [$8776$] 17,22 ед2.
Для приблизительной проверки Вы можете начертить квадратики и подсчитать их кол-во на любом жёлтом полу-лепестке. Размер квадратика надо сопоставивить с делением шкалы координатного полярного радиуса.
5
Форма ответа