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




 
 Проверьте задачку на двойной интеграл
Сообщение15.07.2007, 17:12 
Аватара пользователя
1<Offtop>
Я заочник однако к сожалению(или к счастью) делаю
высшую математику сам. Контрольные не покупаю.
Все прохожу сам.
Вот решил следующее задание из своей контрольной.
</offtop>
Если кому не лень, проверьте правильность подхода

Задание

Вычислить с помощью двойного интеграла в полярных
координатах площадь фигуры, ограниченной кривой,
заданной уравнением в декартовых координатах.
Параметр $$a$$ положителен.
$${$( $x ^2 +$y ^2 ) ^7  =$a ^8 $x ^2 $y ^4 }$$
=======МОЕ РЕШЕНИЕ=============
1) Переведем неявную функцию в полярные координаты
$$ $x$= $\rho$cos($\phi$)$$
$$ $y$= $\rho$sin($\phi$)$$

$$ $($\rho ^2 cos ^2 $\phi +$\rho ^2 sin ^2 $\phi )^7 =$a$^8$\rho$^2 cos ^2 $\phi$ \rho$^4 sin ^4 $\phi$ $$

2) Упростим полученное выражение и выразим явную функцию $$$\rho$($\phi$)$$

$$ $(\rho$ ^2 $(cos ^2 $\phi$ +sin ^2 $\phi$)) ^7 =$a$^8$\rho$^2 cos ^2 $\phi$ \rho$^4 sin ^4 $\phi$ $$

$$ $\rho$^{14} = $a$ ^8 $\rho$ ^6 cos ^2 $\phi$ sin ^4 $\phi$ $$

$$ $\rho$ ^ 8 = $a$ ^8 cos ^2 $\phi$ sin ^4 $\phi $ $$

$$ $\rho$ = $($a$^8 cos ^2 $\phi$ sin ^4 $\phi$ )^ {1/8}$$


График данной функции выглядит так:
Изображение

По графику видно что достаточно найти площадь одного "лепестка"
а затем его площадь умножить на 4(т.к их всего 4)

Если я не ошибаюсь, то площадь S плоской области S выражается формулой

$S1=$$ { $\int_{S}^{}  \int_{}^{} {$\rho$}  {d$\rho$} d$\phi$ $$ $}$$$

Для нашей функции формула примет вид.
$$S1=$$$$\int\limits_{0}^{{\frac {\pi} {2}}} d\phi $$ $$\int\limits_{0}^{\rho(\phi)} \rho d\rho $$

где $$\rho(\phi)$$$$=$$$$$($a$^8 cos ^2 $\phi$ sin ^4 $\phi$ )^ {1/8}$$

Двойной интеграл свелся к повторному(последовательному) интегрированию

И общая площадь фигуры
$$S=4S1$$

 
 
 
 
Сообщение15.07.2007, 18:54 
Аватара пользователя
:evil:
Подход правильный. Могу проверить и ответ.

 
 
 
 
Сообщение15.07.2007, 19:15 
Аватара пользователя
Спасибо

 
 
 
 
Сообщение15.07.2007, 21:45 
Все правильно. Только когда Вы говорите "по графику видно" - не совсем корректно.
Тот факт, что функция выглядит в виде 4-х лепестков, следует из того, что
$sin$ и $cos$ входят в функцию с четными степенями.

 
 
 [ Сообщений: 4 ] 


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