Разделы презентаций


ОПРЕДЕЛЁННЫЙ ИНТЕГРАЛ ПРИЛОЖЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОГО ИНТЕГРАЛ Математика ППИ ЛЕКЦИЯ №

Содержание

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ 3. Общая схема применения определенного интеграла к решению геометрических и физических задач.( ознакомительно)4. Вычисление площадей плоских фигур и длин дуг плоских линий в декартовых и полярных

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
ОПРЕДЕЛЁННЫЙ ИНТЕГРАЛ
ПРИЛОЖЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОГО ИНТЕГРАЛ

Математика ППИ
ЛЕКЦИЯ № 14

ОПРЕДЕЛЁННЫЙ ИНТЕГРАЛПРИЛОЖЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОГО ИНТЕГРАЛМатематика ППИЛЕКЦИЯ № 14

Слайд 2 УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
3. Общая схема применения определенного интеграла к решению

геометрических и физических задач.( ознакомительно)
4. Вычисление площадей плоских фигур и

длин дуг плоских линий в декартовых и полярных координатах.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ  3. Общая схема применения определенного интеграла к решению геометрических и физических задач.(

Слайд 3ЛИТЕРАТУРА
[1] Н.С. Пискунов. Дифференциальное и интегральное исчисления. Т 1. Москва:

Интеграл-Пресс, 2004. с. 340-375;
[3] Б.П. Демидович, В.А. Кудрявцев. Краткий курс

высшей математики. Москва: Издательство АСТ, 2004.. с. 253-266;
[14] Л.К. Потеряева, Г.А. Таратута. Курс высшей математики IV. Челябинск: Челябинский военный авиационный краснознамённый институт штурманов, 2002 г.с. 80-94.

ЛИТЕРАТУРА[1] Н.С. Пискунов. Дифференциальное и интегральное исчисления. Т 1. Москва: Интеграл-Пресс, 2004. с. 340-375;[3] Б.П. Демидович, В.А.

Слайд 4УЧЕБНЫЙ ВОПРОС.
Общая схема применения определенного интеграла к решению геометрических и

физических задач.

УЧЕБНЫЙ ВОПРОС.Общая схема применения определенного интеграла к решению геометрических и физических задач.

Слайд 5 Общая схема применения определенного интеграла к решению геометрических и

физических задач.
Пусть требуется найти значение какой-либо геометрической или физической величины

Q, связанной с отрезком [a;b] изменения независимой переменной x.
Для нахождения величины можно применить один из следующих методов:
1) метод интегральных сумм, который базируется на определении определенного интеграла;
Общая схема применения определенного интеграла к решению геометрических и физических задач.Пусть требуется найти значение какой-либо геометрической

Слайд 62) метод дифференциала, сущность которого заключается в том, что

сначала составляется дифференциал искомой величины, а затем после интегрирования в

соответствующих пределах находится значение искомой величины.

2)  метод дифференциала, сущность которого заключается в том, что сначала составляется дифференциал искомой величины, а затем

Слайд 7Пример.
Пусть материальная точка М перемещается вдоль оси Ox под

действие силы F=F(x). Найдем работу A силы по перемещению

M из точки x=a в точку x=b (aОтрезок [a;b] точками a=x0,x1,…,xn =b разобьем на n частичных отрезков.
Выберем на каждом отрезке
[ x i-1;xi] точку ci.
Работа, совершенная силой на отрезке [ x i-1;xi], равна произведению F(ci)∙Δxi , как работа постоянной силы F(ci) на участке [ x i-1;xi].
Пример. Пусть материальная точка М перемещается вдоль оси Ox под действие силы F=F(x). Найдем работу A силы

Слайд 8Приближенное значение работы на [a;b] есть


Это приближенное равенство тем точнее,

чем меньше длина , поэтому за точное

значение работы А принимается предел интегральной суммы
Приближенное значение работы на [a;b] естьЭто приближенное равенство тем точнее, чем меньше длина    ,

Слайд 9Пример. Вычислить силу давления воды на вертикальную площадку, имеющую форму

треугольника с основанием 5 м и высотой 3 м. Уровень

воды совпадает с вершиной треугольника.
Решение.
По закону Паскаля давление жидкости на площадку равно ее площади S, умноженной на глубину погружения h, на плотность ρ и ускорение силы тяжести g, т.е. .
Пример. Вычислить силу давления воды на вертикальную площадку, имеющую форму треугольника с основанием 5 м и высотой

Слайд 11Рассмотрим горизонтальную полоску толщиной dx, находящуюся на глубине х .
Принимая

эту полоску за прямоугольник, находим дифференциал площади dS=MN dx. Из

подобия треугольников BMN и ABC имеем .

Отсюда и

Сила давления воды на эту полоску равна dP=x dS (учитывая, что удельный вес воды равен 1). Следовательно, сила давления воды на всю площадку ABC

Рассмотрим горизонтальную полоску толщиной dx, находящуюся на глубине х .Принимая эту полоску за прямоугольник, находим дифференциал площади

Слайд 12УЧЕБНЫЙ ВОПРОС
Вычисление площадей плоских фигур и длин дуг плоских линий

в декартовых и полярных координатах.

УЧЕБНЫЙ ВОПРОСВычисление площадей плоских фигур и длин дуг плоских линий в декартовых и полярных координатах.

Слайд 13Вычисление площадей плоских фигур в декартовых координатах.
Если

непрерывная функция f(x)≥0 на [a;b], то площадь S криволинейной трапеции,

ограниченной линиями y= f(x); y=0 , x=a , x=b , равна интегралу


Если же f(x)≤0 на [a;b] , то


Вычисление площадей плоских фигур в декартовых координатах.   	Если непрерывная функция f(x)≥0 на [a;b], то площадь

Слайд 14Пусть на [a;b] заданы непрерывные функции y=f1(x) и y=f2(x) такие,

что f2(x)≥ f1(x). Тогда площадь S фигуры, заключенной между

кривыми y=f1(x) и y=f2(x) на отрезке [a;b] вычисляется по формуле


Пусть на [a;b] заданы непрерывные функции y=f1(x) и y=f2(x) такие, что  f2(x)≥ f1(x). Тогда площадь S

Слайд 15Пример.
Найти площадь фигуры, ограниченной линиями y=x2-2, y=x.
Решение. Для нахождения

абсцисс точек пересечения данных кривых решим систему уравнений:

. Отсюда х1 = -1, х2= 2.

Пример. Найти площадь фигуры, ограниченной линиями y=x2-2, y=x.Решение. Для нахождения абсцисс точек пересечения данных кривых решим систему

Слайд 17Площадь криволинейной трапеции, ограниченной кривой, заданной параметрически


прямыми x=a, x=b

и осью Ox (х(α)=а, х(β)=b), вычисляется по формуле

,
Площадь криволинейной трапеции, ограниченной кривой, заданной параметрически прямыми x=a, x=b и осью Ox (х(α)=а, х(β)=b), вычисляется по

Слайд 18Пример. Вычислить площадь фигуры, ограниченной эллипсом

Решение. Найдем сначала ¼ площади

S.Здесь x изменяется от 0 до a, следовательно t изменяется

от π/2 до 0

. Значит: S=πаb

Пример. Вычислить площадь фигуры, ограниченной эллипсомРешение. Найдем сначала ¼ площади S.Здесь x изменяется от 0 до a,

Слайд 19Вычисление площадей в полярных координатах.
Площадь S плоской

фигуры, ограниченной непрерывной линией r=r(φ) и двумя лучами φ =α

и φ= β (α <β).
Вычисление площадей в полярных координатах.   Площадь S плоской фигуры, ограниченной непрерывной линией r=r(φ) и двумя

Слайд 20Пример. Найти площадь фигуры, ограниченной трехлепестковой розой:

.
Решение.

Найдем сначала площадь половины одного лепестка розы, т.е 1/6 часть всей площади фигуры:

Следовательно:

Пример. Найти площадь фигуры, ограниченной трехлепестковой розой:

Слайд 21Вычисление длины дуги в декартовых координатах.
Теорема. Пусть кривая АВ задана

уравнением y=f(x), где f(x) - непрерывная функция, имеющая непрерывную производную

на [a;b] . Тогда дуга АВ имеет длину, равную

Доказательство. Введем обозначение ∆yi = f(xi)-f(x i-1)
Вычисление длины дуги в декартовых координатах.Теорема. Пусть кривая АВ задана уравнением y=f(x), где f(x) - непрерывная функция,

Слайд 22



где xi-1

вписанной ломаной равна

где xi-1

Слайд 23Пример. Найти длину дуги полукубической параболы
y2 =x3 от начала

координат до точки А(4;8) .
Решение. Имеем

Пример. Найти длину дуги полукубической параболы y2 =x3 от начала координат до точки А(4;8) .Решение. Имеем

Слайд 24Длина дуги кривой, заданной параметрически уравнениями



вычисляется по формуле
Длина дуги кривой, заданной параметрически уравнениями

Слайд 25Пример. Вычислить длину астроиды

Решение. Так как кривая симметрична относительно обеих

координатных осей, то вычислим сначала длину ее четвертой части, расположенной

в первой четверти. Находим
Параметр t будет изменяться от 0 до π/2 .
Итак,
Пример. Вычислить длину астроидыРешение. Так как кривая симметрична относительно обеих координатных осей, то вычислим сначала длину ее

Слайд 26Длина дуги кривой в полярных координатах.
Пусть в полярных координатах задано

уравнение кривой r=r(φ); α≤φ≤β. Если в равенствах x=rcosφ, y=rsin φ,

связывающих полярные и декартовы координаты, параметром считать угол , то кривую можно задать параметрически:
Тогда








Получаем







Длина дуги кривой в полярных координатах.Пусть в полярных координатах задано уравнение кривой r=r(φ); α≤φ≤β. Если в равенствах

Слайд 27Пример. Найти длину кардиоиды r=a(1+cosφ).
Решение. Кардиоида симметрична относительно полярной оси.

Найдем половину длины кардиоиды.






Таким образом , l = 8a

Пример. Найти длину кардиоиды r=a(1+cosφ).Решение. Кардиоида симметрична относительно полярной оси. Найдем половину длины кардиоиды.Таким образом , l

Слайд 28СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика