2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.
 
 Площадь фигуры, ограниченной функцией косинуса.
Сообщение23.12.2017, 18:56 
Аватара пользователя


11/04/16
191
Москва
Очень глупый вопрос, но.
$ f(x) = \sin(x) $
Найти площадь от $0$ до $2\pi$ с одной стороны ограниченную $OX$, с другой, собственно, функцией.
Очевидно, что определённый интеграл на этом промежутке будет равен 0, из-за того что функция отрицательна на половине периода. Если проинтегрировать от нуля до пи и умножить на два будет равна 4.
А как по-правильному найти такую площадь? Есть какая-то формула?

 Профиль  
                  
 
 Re: Площадь фигуры, ограниченной функцией косинуса.
Сообщение23.12.2017, 19:04 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14464
У Вас в заголовке косинус, а спрашиваете про синус.
Формула такая есть. Ньютона-Лейбница.
Интегрируйте модуль функции.

 Профиль  
                  
 
 Re: Площадь фигуры, ограниченной функцией косинуса.
Сообщение23.12.2017, 20:12 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
tohaf в сообщении #1278031 писал(а):
А как по-правильному найти такую площадь? Есть какая-то формула?
Именно специальной формулы скорее нет, а фактически Вы это уже сделали:
tohaf в сообщении #1278031 писал(а):
Если проинтегрировать от нуля до пи и умножить на два будет равна 4.

 Профиль  
                  
 
 Re: Площадь фигуры, ограниченной функцией косинуса.
Сообщение24.12.2017, 13:35 
Аватара пользователя


11/04/16
191
Москва
gris в сообщении #1278036 писал(а):
Интегрируйте модуль функции.

То есть $ y(x) =\left\lvert \cos(2x)\right\rvert$ ?
А как такие интегралы решать? Или единого способа нет?
Мне было интересно посчитать путь, который пройдёт координата точки, движущейся по окружности единичного радиуса. Ну и пока, как я понял, единственный вариант - это с помощью 2 найти "период" такой функции и проинтегрировать на половине периода, после чего умножить на количество полупериодов. $ T = \frac{2 \pi}{w} = \frac{2 \pi}{2} $.

 Профиль  
                  
 
 Re: Площадь фигуры, ограниченной функцией косинуса.
Сообщение24.12.2017, 14:10 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/01/13
12044
Казань
tohaf в сообщении #1278251 писал(а):
путь, который пройдёт координата точки, движущейся по окружности единичного радиуса

Именно путь? А при чем тут тогда площадь? Координата "мотается туда-сюда", ее "путь" состоит из прямолинейных отрезков. Или вы не декартову координату имеете в виду?

 Профиль  
                  
 
 Re: Площадь фигуры, ограниченной функцией косинуса.
Сообщение24.12.2017, 14:52 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14464
tohaf, я отвечал ровно на тот вопрос, который Вы задали. В задачниках по матану бывают задачи типа "найти площадь фигуры, ограниченной осью абсцисс, прямыми $x=1;x=7$ и кривой $y=x^2-8x+15$. Универсальная формула для подобных задач это $S=\int\limits_a^b |y|\;dx$. Иногда её можно употребить облегчённо с помощью симметрии, как это Вы сделали, а в общем случае приходится модуль раскрывать и интегрировать по отрезкам знакопостоянства.

 Профиль  
                  
 
 Re: Площадь фигуры, ограниченной функцией косинуса.
Сообщение24.12.2017, 15:34 
Аватара пользователя


11/04/16
191
Москва
provincialka в сообщении #1278257 писал(а):
Именно путь? А при чем тут тогда площадь? Координата "мотается туда-сюда", ее "путь" состоит из прямолинейных отрезков.

Ну, в смысле что путь - это интеграл, а интеграл (в геометрическом смысле) это площадь... Просто я спрашивал в математической части форума, поэтому подумал, что так будет правильнее.
Просто, очевидно, что если координата перемещается от $1$ до $-1$ и обратно, то это будет 4. Но как это красиво оформляется...
gris в сообщении #1278269 писал(а):
Иногда её можно употребить облегчённо с помощью симметрии, как это Вы сделали, а в общем случае приходится модуль раскрывать и интегрировать по отрезкам знакопостоянства.

Я понял, спасибо.
Pphantom в сообщении #1278078 писал(а):
Именно специальной формулы скорее нет

Спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Площадь фигуры, ограниченной функцией косинуса.
Сообщение24.12.2017, 16:09 
Заслуженный участник


01/06/15
1149
С.-Петербург
tohaf в сообщении #1278251 писал(а):
Мне было интересно посчитать путь, который пройдёт координата точки, движущейся по

В общем случае движения по произвольной кривой нужно параметризовать кривую, т.е. записать уравнения зависимости координат от третьей переменной - произвольного параметра $t$ в виде $x=x(t)$ и $y=y(t)$, затем найти производную интересующей вас координаты и проинтегрировать её модуль. Если, например, параметр выбран таким образом, что при его изменении от $0$ до $1$ точка пробегает всю кривую, то путь, проходимый координатой $x$ равен $s=\int\limits_{0}^{1}|\dot{x}(t)|\,dt$, где точкой обозначена производная по $t$.

Это если я впопыхах ничего не напутал :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Площадь фигуры, ограниченной функцией косинуса.
Сообщение24.12.2017, 18:01 


20/03/14
12041
tohaf в сообщении #1278251 писал(а):
Мне было интересно посчитать путь, который пройдёт координата точки, движущейся по окружности единичного радиуса.

tohaf в сообщении #1278278 писал(а):
Просто, очевидно, что если координата перемещается от $1$ до $-1$ и обратно, то это будет 4.

"Путь координаты" это что-то незаурядное. Колебание (вариация, смотря что нужно) может быть? А путь у точки бывает при движении по окружности.

Что на самом деле нужно? Сформулируйте исходную задачу, пожалуйста.

 Профиль  
                  
 
 Re: Площадь фигуры, ограниченной функцией косинуса.
Сообщение24.12.2017, 18:48 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Если интересует просто путь, который проходит точка за промежуток времени $T$, то я уже писал в одной из тем ТС о движении по окружности, что это по определению интеграл $\int_T |\mathbf v(t)|\,dt$, чего гадать до сих пор? :wink:

 Профиль  
                  
 
 Re: Площадь фигуры, ограниченной функцией косинуса.
Сообщение24.12.2017, 19:20 


20/03/14
12041
А, елки. Не признала. arseniiv, спасибо.

tohaf
Вы завели в физическом разделе довольно подробную тему, посвященную этому вопросу. Большая просьба не искать каких-то иных, более легких и обходных путей, их просто нет, а люди там затратили большие усилия на то, чтобы донести что-то до Вас.

 !  Замечание за очередную попытку дублирования обсуждения в другом разделе.
Тема закрыта.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.  [ Сообщений: 11 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group