Вычисление площадей с помощью определенного интеграла
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Пусть функция  определена и непрерывная на отрезке  и пусть, для определенности,

Разобьем отрезок  на n частей произвольным образом точками деления: . Выберем на каждом частичном промежутке  произвольным образом точки .

Обозначим  Составим сумму , которая называется интегральной суммой для функции  на отрезке .

Обозначим длину наибольшего частичного промежутка через  Перейдем к пределу при .

 

Если существует конечный предел , не зависящий от способа разбиения отрезка  на частичные и выбора на них точек , то он и называется определенным интегралом от функции  на отрезке  и обозначается

Если  – любая первообразная для функции , то справедлива формула Ньютона – Лейбница:

,

т.е. для вычисления определенного интеграла от непрерывной функции    нужно составить разность значений произвольной ее первообразной для верхнего и нижнего пределов интегрирования.

 

Пример 1

Если  то  численно равен площади криволинейной    трапеции,     ограниченной кривой ,

 

прямыми  и осью ох:  

Если  меняет знак конечное число раз на отрезке , то интеграл по всему отрезку разбивается на сумму интегралов по частичным отрезкам, интеграл будет положителен там, где  и отрицателен, где

.

Пусть нужно вычислить площадь фигуры, ограниченной кривыми  и  и прямыми , тогда при условии  имеем

Пример 2

Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями  и .

Решение

                 у                                     у=х+3       у=х2+1   3           –3 –1 0  2              х    Найдем точки пересечения: ,

.

Контрольная работа № 5. Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных.

5.1. Найти дифференциал  функции .

5.2. Показать, что функция  удовлетворяет уравнению .

5.3. Составить уравнения касательной плоскости и нормали к поверхности  в точке .

5.4. Для функции  в точке  найти градиент и производную по направлению .

 

 

Краткие теоретические сведения для выполнения контрольной работы № 5 и решение типовых задач

 

Частные производные функции двух переменных

 

Переменная z называется функцией двух независимых переменных х и у на некотором множестве точек , если каждой паре значений  из множества  соответствует определенное значение величины z.

Пишут:

.

С геометрической точки зрения функция  представляет собой поверхность.

Если при  отношение частного приращения функции к вызвавшему его приращению аргумента  имеет конечный предел, то этот предел называется частной производной функции  по независимой переменной х в точке  и обозначается , или , или .

Таким образом, по определению

.

Аналогично,

.

Так как  вычисляется при неизменном значении переменной у, а  – при неизменном значении переменной х, определение частных производных можно сформулировать так: частной производной по х функции  называется обычная производная этой функции по х, вычисленная в предположении, что у есть постоянная; частной производной по у функции  называется ее производная по у, вычисленная в предположении, что х – постоянная.

 

Пример 1

Найти частные производные функции .

Решение

 

Пример 2

Показать, что функция  удовлетворяет уравнению .

Решение

Найдем частные производные

,

.

Подставим найденные выражения в левую часть уравнения:

 что и требовалось доказать.

Дата: 2019-02-02, просмотров: 234.