Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Несобственные интегралы от неограниченной функции




 

Пусть функция имеет разрыв II рода на [a,b] либо в точках а и b, либо в точке , тогда несобственные интегралы от разрывной функции определяются следующим образом:

1) - точка разрыва, то

;

2) - точка разрыва, то

,

3) , с - точка разрыва, то

Если указанные пределы существуют и конечны, то несобственные интегралы называются сходящимися, в противном случае расходящимися.

Признак сравнения. Пусть функции f(x) и g(x) в промежутках [a,b) непрерывны, а в точке имеют разрыв II рода; кроме того . Если сходится, то сходится .

Если расходится, то расходится .

Пример 41. Исследовать на сходимость несобственный интеграл .

Решение. Функция в точке имеет разрыв II рода, поэтому

.

Интеграл расходящийся.

Пример 42. Исследовать на сходимость несобственный интеграл от неограниченной функции

Решение. При знаменатель функции обращается в 0, а числитель равен 1, следовательно, - точка разрыва II рода. Во всех остальных точках промежутка (0;1] подынтегральная функция непрерывна.

Заметим также, что ,

Используя определение несобственного интеграла от неограниченной функции, а также формулу Ньютона-Лейбница получим

Интеграл сходящийся.

Приложения определенного интеграла

Вычисление площади плоской фигуры в

Декартовых координатах

 

Если задана непрерывная функция на [a,b], , то определенный интеграл с геометрической точки зрения представляет собой площадь так называемой, криволинейной трапеции (рис.4.1).

       
 
   
 

 

 


(4.1)

 

 

Пусть криволинейная трапеция с основанием [a,b] ограничена снизу кривой (рис.4.2), то из соображений симметрии видим, что

       
 
   
 

 


(4.2)

 

В некоторых случаях, чтобы вычислить площадь искомой фигуры, необходимо разбить ее на сумму или разность двух или более криволинейных трапеций и применить формулы (4.1) или (4.2) (рис.4.3. и 4.4)


 


Пример 43. Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями и .

Решение. - парабола. Найдем ее вершину и точки пересечения с осями координат.

; или ,

Если , то - вершина параболы.

или или .

- прямая линия.

Найдем абсциссы точек пересечения прямой и параболы:

или .

Для вычисления площади заштрихованной области воспользуемся формулой (4.4)

 

Пример 44. Вычислить площадь двух частей, на которые круг разделен параболой .

Решение. Сделаем чертеж (рис.4.6)

- окружность с центром

в начале координат и радиусом .

- парабола, имеющая вершину

в т.О(0,0)

Найдем точки пересечения параболы

и окружности:

- не удовлетворяет условию .

Если , то или ,

Найдем площадь заштрихованной области по формуле (4.4), в которой изменены переменные интегрирования:

;

.

.

Найдем площадь второй (незаштрихованной) части, на которую круг разделен параболой

 

Вычисление площади фигуры, ограниченной линией,

Заданной параметрически

 

Пусть кривая задана параметрическими уравнениями то площадь криволинейной трапеции, ограниченной этой кривой, прямыми и и отрезком [a,b] оси ОХ, выражается формулой

, (4.5)

где , , и определяются из условий .

Пример 45. Найти площадь фигуры, ограниченной осью ОХ и одной аркой циклоиды

.

Решение. Воспользуемся формулой (4.5). Предварительно найдем :

(кв.ед.)

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-11-23; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1026 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

80% успеха - это появиться в нужном месте в нужное время. © Вуди Аллен
==> читать все изречения...

2274 - | 2125 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.125 с.