Площадь плоской области |
Пример 1. Найти площадь области, заключенной между линиями y = 3x и .
Решение. Абсциссы точек пересечения заданных линий являются пределами интегрирования и представляют собой решения уравнения : x1 = 0, и x2 = 3. Тогда |
Пример 2. Найти площадь фигуры, ограниченной графиком функции .
Рис. 1. Деления на окружности соответствуют значениям полярной координаты . Деления на вертикальной линии – значениям полярной координаты r. Решение. |
Пример 3. Найти площадь фигуры, ограниченной осью 0x и одной аркой циклоиды
. Рис. 2. Первая арка циклоиды. Циклоида представляет собой линию, которую описывает точка на ободе катящегося без проскальзывания колеса. Решение. Представим интеграл в терминах переменной t. Учитывая, что x(0)=0, и , получаем |
Пример 4. Найти площадь круга радиуса R.
. Рис. 3. Окружность радиуса R Решение. Уравнение окружности принимает наиболее простой вид при переходе к полярной системе координат: r = R. Тогда |
Пример 5. Найти площадь эллипса с полуосями a и b.
Рис. 4. Эллипс с полуосями a и b. Решение. Представим уравнение эллипса в параметрическом виде: Найдем пределы интегрирования: x = – a при ; x = a при t = 0. Учитывая, что dx = и меняя местами пределы интегрирования, вычисляем площадь: |
Пример 6. Вычислить площадь фигуры, заключенной между параболой и осью ординат.
Рис. 5. Область, ограниченная параболой и осью ординат. Решение. Поскольку переменные x и y поменялись ролями, то площадь вычисляется по формуле Таким образом, |