Страница 1 из 5

Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной кривыми

Добавлено: 31 июл 2009, 14:02
Marik
Немного запуталась, не могли бы вы подсказать как правильно решать?
Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной кривыми:

$$x=\frac {1} {2}(t-sint)$$

$$y=\frac {1} {2}(1-cost)$$

$$y(>;=)\frac {1} {4}$$
Я думала что надо выразить синус и косинус, возвести их в квадрат и сложить, тогда получится такое выражение:
$$1=(t-2x)^2+(1-2y)^2$$ если скобки не раскрывать то это похоже на эллипс.
Что мне тут нужно сделать?

Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной кривыми

Добавлено: 31 июл 2009, 14:04
tig81

Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной кривыми

Добавлено: 31 июл 2009, 14:57
Marik
Исходя из данных примера получается

$$4=\frac {1} {2}(1-cost)$$

$$cost=-1$$

$$t_1=n$$

$$t_2=0$$

Тогда площадь будет:

$$S=\int_{0}^{n}{\frac {1} {2}(1-cost)\frac {1} {2}(t-sint)}dt=\frac {1} {4}\int_{0}^{n}{(1-cost)d(t^2/2-cost)}$$
C интегралом запуталась я хоть правильно вычисляю?

Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной кривыми

Добавлено: 31 июл 2009, 16:12
Георгий
Вам нужно вычислить площадь S, предварительно найдя пересечения горизонтали y=1/4 c эллипсом, вычислив интеграл в пределах найденных иксов и вычитая площадь желтой области.

Изображение

Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной кривыми

Добавлено: 31 июл 2009, 16:21
Sara90
Marik, у Bac уравнение циклоиды в параметрической форме. Эта задача подробно рассмотрена здесь
Каплан И.A., Практические занятия по высшей математике (1967)(3-e) на 790 стр.

Только по ссылке не кликайте, a наведите курсор и нажмите правую кнопку и сохраните объект как (может придется нажать два раза на Сохранить объект как).

Георгий писал(а):Source of the post
Вам нужно вычислить площадь S, предварительно найдя пересечения горизонтали y=1/4 c эллипсом, вычислив интеграл в пределах найденных иксов и вычитая площадь желтой области.


Вы o чем?

Ничего вычитать не надо; обычная задача на нахождение площади циклоиды.

Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной кривыми

Добавлено: 31 июл 2009, 16:40
Георгий
Есть совсем простой способ. Выражаете x через y (на Рис. я это сделал), берете интеграл по y в пределах от 1/4 до 1 - это будет желтая область. Далее легко оперируете прямоугольником и находите половину внутренней части эллипса. Удвойте эту половину и получите ответ.

У меня желтая область получилась равной

$$\int _{1/4}^{1}\!1/2\,\pi -1/2\,\arccos \left( -1+2\,y \right) -\sqrt {y-{y}^{2}}{dy}={\frac {5}{24}}\,\pi -{\frac {5}{32}}\,\sqrt {3}$$


Далее - проще пареной репы.

Изображение

Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной кривыми

Добавлено: 31 июл 2009, 16:48
Marik
Sara90, спасибо за литературу, мне действительно надо разобраться, чтоб на экзамене не ударить в грязь лицом))

Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной кривыми

Добавлено: 31 июл 2009, 16:49
Sara90
Георгий, где Вы видите элипс??

У Marik в задании параметрическая форма циклоиды. Циклоида и элипс - это разные фигуры.

Круг, производящий циклоиду, делает полный оборот, поэтому надо взять пределы от 0 до 2pi, чтобы вычислить площадь одной "арки" циклоиды.


to Marik, скачать удалось?

Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной кривыми

Добавлено: 31 июл 2009, 16:54
Marik
Георгий писал(а):Source of the post
Есть совсем простой способ. Выражаете x через y (на Рис. я это сделал), берете интеграл по y в пределах от 1/4 до 1 - это будет желтая область. Далее легко оперируете прямоугольником и находите половину внутренней части эллипса. Удвойте эту половину и получите ответ.

Спасибо, вам Георгий за график и за вариант решения))) его тоже подробно рассмотрю

Sara90, еще скачивается, скорость маленькая)

Вычислить площадь плоской фигуры, ограниченной кривыми

Добавлено: 31 июл 2009, 16:59
Георгий
я эллипс не вижу - он получается автоматически из уравнений.