Kako napišete določen integral, da najdete manjše območje, izrezano iz kroga x ^ 2 + y ^ 2 = 25 s črto x = 3?

Kako napišete določen integral, da najdete manjše območje, izrezano iz kroga x ^ 2 + y ^ 2 = 25 s črto x = 3?
Anonim

Odgovor:

Določen integral je # 2int_3 ^ 5sqrt (25 - x ^ 2) dx #.

Pojasnilo:

Vedno obstaja več načinov za pristop k problemom integracije, toda tako sem rešil ta problem:

Vemo, da je enačba za naš krog:

# x ^ 2 + y ^ 2 = 25 #

To pomeni, da za vse # x # vrednost lahko določimo # y # vrednosti nad in pod to točko na osi x z uporabo:

# y ^ 2 = 25 - x ^ 2 #

#y = sqrt (25-x ^ 2) #

Če si predstavljamo, da je črta, ki poteka od vrha kroga do dna s konstanto # x # vrednost na kateri koli točki, bo trajala dvakrat dlje # y # vrednost, podano z zgornjo enačbo.

# r = 2sqrt (25 - x ^ 2) #

Ker nas zanima območje med linijo #x = 3 # in konec kroga na #x = 5 #, to bodo naše integralne meje. Od te točke naprej je pisanje definitivnega integrala preprosto:

#A = int_3 ^ 5rdx = 2int_3 ^ 5sqrt (25 - x ^ 2) dx #

Odgovor:

Kot alternativa, v polarnem

# = 25int_ {0} ^ {arcsin (4/5)} psi - 12 #

Pojasnilo:

to lahko storite tudi v polarnem načinu

krog v polarnem je r = 5 in z uporabo najenostavnejše formulacije območja #A = 1/2 int r 2 (psi) z uporabo simetrije okoli osi x

#A = 2-krat (1/2 int_ {0} ^ {arcsin (4/5)} 5 ^ 2 - barva {rdeča} {1/2 * 3 * 4}) #

kjer je rdeči bit, kot je prikazano, osenčen rdeče na risbi

# = 25int_ {0} ^ {arcsin (4/5)} psi - 12 #

# = 25 psi _ {0} ^ {arcsin (4/5)} - 12 #

# = 25 arcsin (4/5) - 12 #