Площадь криволинейной трапеции через интеграл...

Сегодня мы рассмотрим, как с помощью определённого интеграла найти площади разных фигур на плоскости в декартовой системе координат. Это свойство определённого интеграла используется очень часто при решении многих подобных задач. И я расскажу об основных видах таких задач в этой статье.

Криволинейной трапецией (смотрите на первом рисунке) называется фигура, которая ограничена графиком непрерывной, неотрицательной функции f(x) на промежутке [a;b], отрезками прямых x=a и x=b, а также отрезком оси абсцисс между точками a и b.

Теперь перейдём к возможным вариантам расположения фигур, площадь которых надо вычислить на координатной плоскости.

Первым будет самый простой вариант (первый рисунок), обычная криволинейная трапеция, как в определении. Здесь ничего не надо придумывать просто берём интеграл от a до b от функции f(x). Найдём интеграл - будем знать и площадь данной трапеции.
Криволинейная трапецияПлощадь криволинейной трапеции
Во втором варианте наша фигура будет ограничена не осью абсцисс, а другой функцией g(x). Поэтому, что бы найти площадь CEFD, нам надо сначала найти площадь AEFB (с помощью интеграла от f(x)), потом найти площадь ACDB (с помощью интеграла от g(x)). И искомая площадь фигуры CEFD, будет разница между первой и второй площадями криволинейной трапеции. Поскольку границы интегрирования здесь одинаковые, то это всё можно записать под одним интегралом (смотрите формулы под рисунком) всё зависит от сложности функций, в каком случае проще будет найти интеграл.
площадь фигуры в декартовой системе координатплощадь фигуры формула
Третий очень похож к первому, но только наша трапеция размещена, не над осью абсцисс, а под ней. Поэтому здесь надо брать такой же интеграл, только со знаком минус, потому что значение интеграла будет отрицательным, а значение площади должно быть положительное. Если вместо функции f(x) взять функцию –f(x), то её график будет такой же просто симметрически отображен относительно оси абсцисс.
криволинеяная трапеция под осью абсциссПлощадь криволинейной трапеции через определённый интеграл
И четвёртый вариант, когда часть нашей фигуры находится над осью абсцисс, а часть под ней. Поэтому нам надо сначала найти площадь фигуры AEFB, как в первом варианте, а потом площадь фигуры ABCD, как в третьем варианте и потом сложить их. В итоге мы получим площадь фигуры DEFC. Поскольку границы интегрирования здесь одинаковые, то это всё можно записать под одним интегралом (смотрите формулы под рисунком) всё зависит от сложности функций, в каком случае проще будет найти интеграл.
фигура в декартовой системе координатвычисление площади фигуры в декартовой системе координат

Это я рассмотрел наиболее простые варианты, но на практике они всегда встречаются в смешанном варианте по несколько штук. Конкретные примеры и более сложный случай комбинации этих вариантов будет рассмотрен в следующей статье.
_______________________________________________________________
Вы можете найти уже готовые дипломы менеджмент, которые были успешно сданы в других ВУЗах и использовать его для себя.

Поделиться в соц. сетях

0

Комментарии

  1. Ответить

  2. Ответить

  3. Ответить

  4. Дмитрий

    Ответить

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>