Cum scrieți integrala definitivă pentru a găsi suprafața mai mică tăiată din cercul x ^ 2 + y ^ 2 = 25 de linia x = 3?

Cum scrieți integrala definitivă pentru a găsi suprafața mai mică tăiată din cercul x ^ 2 + y ^ 2 = 25 de linia x = 3?
Anonim

Răspuns:

Integratul definit este # 2int_3 ^ 5sqrt (25 - x ^ 2) dx #.

Explicaţie:

Există întotdeauna mai multe modalități de abordare a problemelor de integrare, dar așa am rezolvat aceasta:

Știm că ecuația pentru cercul nostru este:

# x ^ 2 + y ^ 2 = 25 #

Acest lucru înseamnă că pentru oricine #X# putem determina cele două # Y # valori deasupra și dedesubtul acestui punct pe axa x utilizând:

# y ^ 2 = 25 - x ^ 2 #

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

Dacă ne imaginăm că o linie trasată de la vârful cercului la fund cu o constantă #X# valoare în orice moment, va avea o lungime de două ori # Y # valoare dată de ecuația de mai sus.

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

Deoarece suntem interesați de zona dintre linie # x = 3 # și la sfârșitul cercului #x = 5 #, acestea vor fi limitele noastre integrale. Din acel moment, scrierea integrala definita este simpla:

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

Răspuns:

Ca o alternativă, în polar

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

Explicaţie:

o puteți face și în polar

cercul în polar este r = 5 și folosind cea mai simplă formulă de zonă #A = 1/2 int r ^ 2 (psi) d psi # devine, folosind simetria axei x

#A = 2 ori (1/2 int_ {0} ^ {arcsin (4/5)} 5 ^ 2 d psi - culoare {roșu} {1/2 * 3 *

unde bitul roșu este așa cum este arătat în culoarea roșie pe desen

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

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

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