Страница 1 из 2

Вычисление двойного интеграла + полярные координаты

Добавлено: 14 фев 2011, 09:38
Herr_Oberst
Имеется задачка (из рябушки часть 3 идз 13.1-5.28). Зашел в тупик - не прошу решить за меня, просто подмогите...

Задание
C помощью двойных интегралов вычислить в полярных координатах площадь плоской фигуры, ограниченной указанными линиями:

$$r^2=a^2cos3\varphi$$


Мои действия
1) Упростил выражение:
$$r^2=a^2cos3\varphi$$

$$r=a\sqrt{cos3\varphi}$$


2) Попробовал схематически это дело нарисовать (Пусть a=9), получилось нечто такое
Изображение

Однако линии то не сходятся, и стало быть фигура также не будет ограничиваться укзанными линиями, так как тогда найти площадь??

Вычисление двойного интеграла + полярные координаты

Добавлено: 14 фев 2011, 10:39
Fff
A к чему нужен двойной интеграл? Площадь и через один неплохо вычисляется.

Вычисление двойного интеграла + полярные координаты

Добавлено: 14 фев 2011, 10:44
vicvolf
Можно определить площадь половины лепестка, a потом умножить на 6

$$6\int_{0}^{\Pi/6}dt}\int_{r=0}^{a\sqrt{cos(3t)}}{rdr}$$

Вычисление двойного интеграла + полярные координаты

Добавлено: 14 фев 2011, 12:18
mihailm
Fff писал(а):Source of the post
A к чему нужен двойной интеграл? Площадь и через один неплохо вычисляется.


Вычисляется, но требуется вычислить через двойной, учебная задача понимаете?

Начало такое
$$\iint_{D} 1 dx dy=$$

далее пишем полярную замену

Вычисление двойного интеграла + полярные координаты

Добавлено: 14 фев 2011, 12:40
Fff
mihailm писал(а):Source of the post
Fff писал(а):Source of the post
A к чему нужен двойной интеграл? Площадь и через один неплохо вычисляется.


Вычисляется, но требуется вычислить через двойной, учебная задача понимаете?

Начало такое
$$\iint_{D} 1 dx dy=$$

далее пишем полярную замену
И вы получаете объем, a не площадь плоской фигуры. Что вы там собрались решать полярной заменой? Уравнение итак задано в полярных координатах. Более того, квадрат радиуса вычисляется через косинус, который может принимать отрицательные значения. Мне интересно как автор смог такой график нарисовать.

Вычисление двойного интеграла + полярные координаты

Добавлено: 14 фев 2011, 12:50
bas0514
Fff писал(а):Source of the post
И вы получаете объем, a не площадь плоской фигуры.

Площадь. Интеграл от элемента площади. Подынтегральная функция формально - тождественная единица.
Fff писал(а):Source of the post
Более того, квадрат радиуса вычисляется через косинус, который может принимать отрицательные значения.

Просто точки фигуры соответствуют только тем значениям $$\varphi$$, при которых этот косинус неотрицателен. Bce правильно.

Вычисление двойного интеграла + полярные координаты

Добавлено: 14 фев 2011, 13:04
Fff
bas0514 писал(а):Source of the post
Fff писал(а):Source of the post
И вы получаете объем, a не площадь плоской фигуры.

Площадь. Интеграл от элемента площади. Подынтегральная функция формально - тождественная единица.
Fff писал(а):Source of the post
Более того, квадрат радиуса вычисляется через косинус, который может принимать отрицательные значения.

Просто точки фигуры соответствуют только тем значениям $$\varphi$$, при которых этот косинус неотрицателен. Bce правильно.
Если косинус считается не отрицательным, то и любая координата x = r*cos(x) считается не отрицательной. И график должен быть правее оси Y. Поскольку она всегда будет положительной.

Вычисление двойного интеграла + полярные координаты

Добавлено: 14 фев 2011, 13:05
bas0514
Fff писал(а):Source of the post
Если косинус считается не отрицательным, то и любая координата x = r*cos(x) считается не отрицательной. И график должен быть правее оси Y. Поскольку она всегда будет положительной.

Там косинус не $$\varphi$$, a $$3\varphi$$.

Вычисление двойного интеграла + полярные координаты

Добавлено: 14 фев 2011, 13:10
Fff
bas0514 писал(а):Source of the post
Fff писал(а):Source of the post
Если косинус считается не отрицательным, то и любая координата x = r*cos(x) считается не отрицательной. И график должен быть правее оси Y. Поскольку она всегда будет положительной.

Там косинус не $$\varphi$$, a $$3\varphi$$.
Какая разница? Косинус может быть отрицательным и при трех фи.

Вычисление двойного интеграла + полярные координаты

Добавлено: 14 фев 2011, 13:12
bas0514
Fff писал(а):Source of the post
Косинус может быть отрицательным и при трех фи.

Может, но допустимые значения $$\varphi$$ будут уже другие.