Консультация № 202087
17.01.2022, 22:03
0.00 руб.
0 4 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, помогите с решением данной задачи: Найти площадь (с помощью двойного интеграла) фигуры D, ограниченной указанными линиями: y=sin x, y=cos x, x=0 (x>=0)

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
18.01.2022, 10:17
общий
Адресаты:
Даны 3 линии: y1(x) = sin(x) , y2(x) = cos(x) , x = X0 = 0 - границы области D .
Сначала читаем хорошую учебную статью по Вашей теме "Двойные интегралы для чайников" Ссылка.
Затем строим график области D интегрирования и пишем формулу искомой площади в общем (стандартном) виде:
S = D[$8748$]f(x,y)·dx·dy
В нашей простой задаче вычисления площади функция f(x,y) = 1 (фиктивный множитель). (Эта функция будет отлична от 1 в более сложных задачах, где каждая элементарная ячейка площади dx·dy будет имеет уникальность (разную высоту z-колонны в 3х-мерных фигурах, разную плотность пластин…)

Область D ограничена снизу y1 , сверху y2 , слева X0 .
Границу X1 = [$960$]/4 получаем приравниванием функций y1(x) = y2(x) (на их пересечении).

Переходим от двойного интеграла к двум повторным интегралам:
S = D[$8748$]f(x,y)·dx·dy = X0X1[$8747$]dx·y1(x)y2(x)[$8747$]1·dy

Вычисляем сначала внутренний (правый) интеграл :
iy(x) = y1(x)y2(x)[$8747$]1·dy = sin(x)cos(x)[$8747$]1·dy = y |sin(x)cos(x) = cos(x) - sin(x)

Затем внешний интеграл S = X0X1[$8747$]iy(x)·dx = 0[$960$]/4[$8747$][cos(x) - sin(x)]·dx = 0[$960$]/4[$8747$]cos(x)·dx - 0[$960$]/4[$8747$]sin(x)·dx =
= sin(x) |0[$960$]/4 - [-cos(x) |0[$960$]/4] = [sin(x) + cos(x)] |0[$960$]/4 = sin([$960$]/4) + cos([$960$]/4) - [sin(0) + cos(0)] = [$8730$]2/2 + [$8730$]2/2 - 0 - 1 = [$8730$]2 - 1 [$8776$] 0,41

Ответ: Площадь фигуры D равна [$8730$]2 - 1 [$8776$] 0,41 ед2 , что легко сверить с размером области, выделенной жёлтой заливкой на графике. График прилагаю. Площадь одной координатной клеточки равна 0,5·0,5 = 0,25 ед2.
давно
Посетитель
405727
17
18.01.2022, 22:57
общий
Адресаты:
Спасибо большое за ваше подробное решение, вы меня очень выручили
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
23.01.2022, 06:25
общий
Адресаты:
Я рад, что мой труд принёс Вам пользу. Наздоровье Вам!
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
15.06.2022, 19:16
общий
это ответ
Здравствуйте, Владислав!

Ниже приводится расчёт площади заданной фигуры одним из способов в виде, который принят при изучении курса высшей математики на машиностроительных специальностях.

Заданная фигура показана в прикреплённом файле заливкой серого цвета. Вычислим её площадь:



(ед. площади).
Прикрепленные файлы:
Безымянный.png
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа