Здравствуйте, nata! Дано : Подинтегральная область D ограничена линиями D : y1(x) = 3x2 , y2(x) = -3√x , x3=2 . Подинтегральная функция : F(x,y) = 9·x2·y2 + 6·x·y Вычислить двойной интеграл D∫F(x,y)dxdy Решение : Кто забыл, как вычислять двойные интегралы, я советую почитать замечательную учебную статью "Двойные интегралы для чайников" Ссылка1 , где пошагово и с картинками разъяснены принципы вычисления, а также геометрический смысл двойного интеграла. Следуя рекомендациям статьи, строим графики ограничительных кривых y1(x) , y2(x) и вертикальной прямой x3 = 2 . Находим точки пересечения кривых, приравняв правые части их выражений: 3·x2 = -3√x Возводим обе части в куб-степень: 27·x6 = -x Получаем 2 корня x1 = 5√(-1/25) = -0,517 и x2=0 . Оказывается, подинтегральная область D не простая, она состоит их 2х областей D1 + D2 (график приложен ниже).
В бОльшей области D1 переменная x изменяется в пределах от x2=0 до x3=2 , а переменная y - от y2(x) до y1(x) .
В мЕньшей области D2 переменная x изменяется в пределах от x1=-0,52 до x2=0 , а переменная y - от
y1(x) до y2(x) . Мы получили пределы интегрирования. Теперь можно от двойного интеграла перейти к последовательному вычислению суммы повторных интегралов по двум областям : D2 и D1 . Тут мы используем свойство двойных интегралов: Если область интегрирования D можно разбить на 2 области D1 и D2, то сам двойной интеграл можно разбить на сумму 2х интегралов, см формулу1 на приложенной картинке с формулами и графиком.
Также используем ещё одно свойство повторных инте
гралов : внутреннй интеграл можно вычислять отдельно, чтоб не запутаться в сложных вычислениях и избавиться от громоздких выкладок. Сначала вычисляем внутреннй интеграл бОльшей области D1 по переменной y . При этом переменную x считаем константой. См формулу2 .
Подставляем пределы и получаем функцию из внутреннего интеграла I1 для области D1 : I1y(x) = 81·x8 + 27·x5 + 3·x3 - 3·x(5/3)
Затем вычисляем внешний интеграл для области D1 : выражение
I1y(x) интегрируем по x , см формулу3 . Подставляем пределы и получаем число, соответствующее значению двойного интеграла I1 для области D1 : I1 = 4908 - 9·2(2/3)/2 = 4900,9
Аналогично вычисляем внутреннй интеграл мЕньшей области D2. Формула его уже вычислена выше, надо только заменить пределы (формула4). Затем вычисляем внешний интеграл для I2 области D2 (формула5). Подставляем пределы от x1 до x2 и получаем число, соответствующее значению двойн
ого интеграла I2 для области D2 : I2 = -0,1 Получилось маленькое число I2 << I1, поскольку малые значения x<0,6 возводятся в высокие степени. Ответ : Двойной интеграл равен I1+I2 = 4900,9-0,1 = 4901 единиц.
Здравствуйте, nata! Дано : две линии : x2 + y2 =4x , x2 + y2 =6x Вычислить площадь фигуры, ограниченной этими линиями.
Решение : Да простят меня эксперты-математики за то, что лезу "не в свои сани" со своим Маткадом. Ваше "Помогите … пожалуйста" побудило помочь, как умею. Задача Ваша совсем простая, если не полениться нарисовать плоский график двух заданных Вам функций. График
прилагаю ниже:
Обе функции - окружности с центрами на оси OX . Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями - значит получить разность площадей двух кругов. 2 варианта решения возвратили одинаковые результаты. Ответ : Искомая площадь равна 15,7 квадратных единиц.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!