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2.4.5. wY^ISLENIE OB_EMOW TEL WRA]ENIQ I PLO]ADEJ POWERHNOSTI WRA]ENIQ tABLICA 2.3.

 

b

 

b

1.a)

Vox = Za

y2(x) dx

2. Vox = aZ [y22(x) ;y12(x)] dx

 

8 x = x(t)

t2

1.b)

Vox = y2(t) x0(t) dt

 

< y = y(t)

tZ1

 

:

 

 

d

 

d

3. Voy = Zc

x2(y) dy

4. Voy = Zc [x22(y) ; x12(y)] dy

 

Voy = 2 Zb x y (x) dx

6. FWRox: = 2 Zb y(x)

 

 

 

5.

 

1 + yx02

dx:

 

a

a

q

 

oTMETIM, ^TO PRI RE[ENII ZADA^I NEOBHODIMO NARISOWATX FIGURU, SOPOSTAWITX SO SLU^AQMI, UKAZANNYMI W TABLICE 2.3, I PODOBRATX NUVNU@ FORMULU.

82

 

1.

nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OX FIGURY,

OGRANI-

^ENNOJ LINIQMI

y = cos x

 

y = 0:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dELAEM RISUNOK I WIDIM, ^TO DANNYJ SLU-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^AJ SOOTWETSTWUET SLU^A@ 1.a) TABLICY 2.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vox = Z

2

(x) dx:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iSHODNAQ FORMULA

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=)

pREDELY INTEGRIROWANIQ NAHODIM IZ RAWENSTWA

cos x = 0

 

x1 = ; =2

 

x2 =

=2:

tOGDA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

=2 1 + cos 2x

 

 

 

 

 

Vox =

 

Z

cos2 x dx = 2

Z

cos2 x dx = 2 Z

 

 

2

 

 

 

dx =

 

 

=2

; =2

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 2x

!

 

=2

 

 

 

 

sin

 

!

 

2

 

= Z (1 + cos 2x) dx =

 

 

 

 

 

 

 

 

x +

2

 

0

=

2

+

 

2

 

 

=

2 :

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OX FIGURY,

OGRA-

NI^ENNOJ LINIQMI y = 2px

y = 1

 

x = 0:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dELAEM RISUNOK I WIDIM,

^TO DANNYJ SLU^AJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SOOTWETSTWUET SLU^A@ 2 TABLICY 2.3.

pRI-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^EM

y2(x) = 1

y1(x) = 2px:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vox = Za

[y22(x) ; y12(x)] dx:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pREDELY INTEGRIROWANIQ NAHODIM IZ RAWEN-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STWA

2px = 1

=)

 

x = 1=4:

tOGDA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1=4

 

 

 

 

 

 

 

 

1=4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1=4

 

 

Vox = Z [12 ; (2px)2] dx =

Z (1 ; 4x) dx = (x ; 2x2)

 

 

0

= 8 :

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OY FIGURY, OGRANI-

^ENNOJ LINIQMI

y =

x2

 

y = x:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dELAEM RISUNOK I WIDIM, ^TO DANNYJ SLU^AJ

 

 

 

 

 

 

 

SOOTWETSTWUET SLU^A@ 4 TABLICY 2.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voy = Zc [x22(y) ; x12(y)] dy:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pREDELY INTEGRIROWANIQ NAHODIM IZ RAWEN-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STWA

x = x =) x1 = 0 x2 = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y1

= c = 0 y2

= d

= 1:

 

tOGDA, U^ITYWAQ,

 

 

 

2

 

 

 

x1(y) = y

2

 

 

 

2

POLU^IM

 

^TO x2 (y) = y

x1

(y) = y

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0

y2

 

y3

1

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voy = Z (y ; y2) dy =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ;

3

0 =

2

;

3! =

6

:

 

 

 

83

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OX FIGURY, OGRANI-

^ENNOJ LINIQMI y = p2 ; x y = x + 4 y = 0:

 

dELAEM RISUNOK I WIDIM, ^TO DANNYJ SLU^AJ SO-

 

OTWETSTWUET SLU^A@ 1.a) TABLICY 2, NO S TOJ RAZ-

 

NICEJ, ^TO PRI IZMENENII x OT ;4 DO 2 FIGURA

 

SWERHU OGRANI^ENA DWUMQ LINIQMI, I OB_EM TELA

 

WRA]ENIQ BUDET RAWEN SUMME OB_EMOW.

nAJDEM KOORDINATY TO^KI PERESE^ENIQ PRQMOJ I PARABOLY

 

 

 

x + 4 = p

 

 

 

x2 + 8x + 16 = 2

; x

 

 

=)

 

 

 

 

2

; x =)

 

 

 

 

 

 

=)

 

x2

+ 9x + 14 = 0

=)

 

 

 

 

 

x1 =

;7

 

 

x2

= ;2

 

 

 

(x1

= ;7 -

POSTORONNIJ KORENX

.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tAKIM OBRAZOM, IMEEM

y(x) = 8 x

+ 4 x

2

[;4

;2]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

< p2

;

x

2

[

2 2]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

;b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vox

= Za

2

(x) dx

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pRI NAHOVDENII OB_EMA PO FORMULE

 

 

 

 

 

y

 

NEOB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HODIMO RAZBITX INTEGRAL NA DWA INTEGRALA, W KAVDOM IZ KOTORYH

BUDET SWOQ PODYNTEGRALXNAQ FUNKCIQ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vox = Z (x + 4)2 dx + Z (p2 ; x)2 dx =

Z (x2 + 8x + 16) dx+

 

 

2

;4

 

 

x3

;2

 

 

 

 

 

 

;2

;4

 

 

x2

 

 

2

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 =

 

+ Z (2 ; x) dx = ( 3

+ 4x2 + 16x)

 

;

4 + (2x ;

2 )

 

;

 

3 :

 

;2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OX FIGURY,

OGRA-

NI^ENNOJ LINIQMI y = 2 x3

 

y = px ; 1

y = 0

y = 2:

 

 

iZ RISUNKA WIDNO, ^TO W DANNOM SLU^AE OB_EM TE- LA WRA]ENIQ TAKVE BUDET RAWEN SUMME OB_EMOW, PERWYJ IZ KOTORYH V1 NAHODITSQ PO FORMULE 1 TABLICY 2.3, A WTOROJ OB_EM V2; PO FORMULE 2. nAJDEM KOORDINATY TO^EK PERESE^ENIQ PRQMOJ I PARABOL

2x3 = 2 =) x = 1 px ; 1 = 2 =) x = 5:

tAKIM OBRAZOM, IMEEM

84

 

Vox = V1 + V2 = Z1(2x3)2 dx + Z5

 

22 ; (p

 

 

 

 

 

 

x ; 1)2

 

dx =

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

= Z1

4x6 dx + Z5 (4

; (x ; 1)) dx = Z1

4x6 dx + Z5

(5 ; x) dx =

 

0

 

4x7

 

1

1

x2

 

5

 

 

 

0

 

1

 

 

 

 

 

+ 05x

 

4

 

 

 

 

25 1

60

 

=

7

 

0

; 2 1

 

1 =

7

+ 25 ; 5

; 2 + 2

= 7 :

 

 

 

 

 

@

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OY FIGURY, OGRA-

NI^ENNOJ LINIQMI

x2 + 4y2 = 2

x = 2y

x = 0 (x 0 y 0):

sWERHU FIGURA OGRANI^ENA \LLIPSOM, KANONI^ESKOE URAWNENIE KOTO-

 

x2

 

y2

= 1 POLUOSI a = p

 

b = 1=p

 

 

ROGO

+

2

2

2

1=2

 

 

 

 

 

 

 

dELAEM RISUNOK I WIDIM, ^TO DANNYJ SLU^AJ SOOTWETSTWUET SLU^A@ 3 TABLICY 2.3 S TOJ LI[X RAZNICEJ, ^TO INTEGRAL

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voy = Zc

2

NEOBHODIMO RAZBITX NA DWA

 

TAK KAK

 

x (y) dy

,

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2y

 

 

 

y 2 [0

 

]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

x(y) = > p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

2

 

 

 

4y

 

 

 

y

 

[

 

 

 

 

]:

 

 

 

 

;

 

 

2

2

p2

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tO^KI PERESE^ENIQ \LLIPSA I PRQMOJ

 

 

NAHODQTSQ IZ RAWENSTWA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

2

;

4y

2

= 2y

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ; 4y

2

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 4y

 

8y

 

= 2

 

 

y = 1=2:

iTAK, ISKOMYJ OB_EM BUDET SKLADYWATXSQ IZ DWUH OB_EMOW: OB_EMA

V1 OT WRA]ENIQ PRQMOJ

x = 2y

I OB_EMA V2

OT WRA]ENIQ DUGI \L-

LIPSA

 

 

 

 

 

 

 

1=2

1=p2

1=2

1=p2

Voy = V1+V2 = Z (2y)2 dy+ Z (2;4y2) dy = Z 4y2 dy+ Z (2;4y2) dy =

 

 

 

 

0

 

 

 

1=2

 

 

 

 

0

 

 

 

 

1=2

 

 

 

4y3

 

 

 

4y3

 

 

1=p

 

1

2

 

 

4

1

 

 

1

 

 

 

 

1=2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

=

3

j

0

+ 02y

; 3

1

j

1=2

 

= 0

+ p

 

;

1

;3

p

 

 

3

+ 1

 

0

86:

 

 

 

 

 

@

A

 

 

6

2

 

( 2)

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

85

7. nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OY FIGURY, OGRANI-

^ENNOJ LINIQMI

y = sin x y = 0 0 x :

 

 

 

 

pRI NAHOVDENII OB_EMA TELA WRA]ENIQ PO

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

FORMULE Voy = Zc

x2(y) dy NAM POTREBUETSQ

RE[ATX INTEGRAL

R arcsin2 y dy

^TO QWLQETSQ DOWOLXNO TRUDOEMKOJ

ZADA^EJ, PO\TOMU WOSPOLXZUEMSQ FORMULOJ 5, TABLICA 2.3

 

b

 

 

 

 

 

Voy = 2 Za

x y(x) dx = 2 Z x

sin x dx =

j iNTEGRIRUQ PO ^ASTQM

POLU^IM j

 

;x

0

 

cos( ) = ; (;1) = :

=

cos x j0 + sin x j0 = ;

8. nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OY FIGURY, OGRANI-

^ENNOJ CIKLOIDOJ

 

 

 

8 x = t

; sin t

I OSX@ OX :

y = 0:

 

< y = 1

; cos t

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

zDESX TAKVE UDOBNEE ISPOLXZOWATX FORMULU 5 DLQ WY^ISLENIQ OB_EMA

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voy = 2 aZ

x y(x) dx

 

W KOTOROJ DELAEM ZAMENU PEREMENNOJ

 

 

dx = x0

 

 

 

 

 

 

 

x = t

;

sin t

 

y = 1

;

cos t

 

 

dt

= (1

;

cos t) dt

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

pRIRAWNIWAQ

 

y = 1 ; cos t

 

I y = 0 NAHODIM PREDELY INTEGRI-

ROWANIQ

t1 = 0 t2

= 2 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tOGDA

Voy

= 2 Z (t ; sin t) (1 ; cos t) (1 ; cos t) dt =

 

 

 

 

 

2

0

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2 Z

(t;sin t) (1;cos t)2 dt = 2 Z (t;sin t) (1;2 cos t+cos2 t) dt =

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2 Z

(t ; sin t ; 2t cos t + 2 sin t cos t + t cos2 t ; sin t cos2 t) dt =

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

t

t cos 2t

 

= 2 Z (t ;sin t ;2t cos t + 2 sin t cos t +

 

;sin t cos2 t) dt =

 

 

+

2

 

2

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

t

 

3

t2

2

 

 

 

 

 

 

 

= 2 Z (t +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) dt = 2 2

 

= 6 3:

 

 

 

 

 

 

 

2

2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iNTEGRALY OTOSTALXNYH SLAGAEMYH BUDUT RAWNY NUL@.

86

2.4.7. nEBERU]IESQ INTEGRALY

nARQDU S RASSMOTRENNYMI KLASSAMI INTEGRIRUEMYH FUNKCIJ SU- ]ESTWUET BOLX[OJ KLASS NEINTEGRIRUEMYH FUNKCIJ, T.E. FUNKCIJ, INTEGRALY OT KOTORYH NE WYRAVA@TSQ W \LEMENTARNYH FUNKCIQH.

nAPRIMER, K NEBERU]IMSQ OTNOSQTSQ INTEGRALY

 

 

 

Z

ex2 dx

Z

cos(x2) dx

Z

sin(x2) dx

Z

dx

 

Z

sin x

dx

ln x

x

cos x

 

 

 

 

 

Z

x

dx

 

Z arctg2x dx

Z xtg x dx

 

 

 

 

 

A TAKVE SLU^AI NEINTEGRIRUEMOSTI DIFFERENCIALXNYH BINOMOW I DR.

oDNAKO, ESLI INTEGRALY OT TAKIH FUNKCIJ QWLQ@TSQ OPREDELENNY- MI, A TAKVE, ESLI NAHOVDENIE PERWOOBRAZNOJ QWLQETSQ O^ENX TRU- DOEMKOJ ZADA^EJ, PRIBEGA@T K PRIBLIVENNYM METODAM WY^ISLENIQ OPREDELENNYH INTEGRALOW, SREDI KOTORYH NAIBOLEE TO^NYM QWLQETSQ METOD sIMPSONA, KOTORYJ LEGKO REALIZOWATX NA |wm.

 

 

 

b

 

 

 

 

 

pRIBLIVENNOE RAWENSTWO

Za

f(x) dx

 

 

 

 

b ; a

 

[ y0 + y2n + 2(y2

+ : : : + y2n

;

2) + 4(y1 + : : : + y2n

;

1) ]

6n

 

 

 

 

 

NAZYWAETSQ

FORMULOJ PARABOL ILI FORMULOJ sIMPSONA.

 

 

sOGLASNO \TOJ FORMULE PROMEVUTOK INTEGRIROWANIQ DELITSQ NA ^ET- NOE ^ISLO ^ASTEJ 2n I WY^ISLQ@TSQ ZNA^ENIQ PODYNTEGRALXNOJ FUNKCII WO WSEH TO^KAH

x0 x1 x2 : : : x2n;2 x2n;1 x2n: pOLU^ENNYE ZNA^ENIQ FUNKCII

y(x0) = y0 y(x1) = y1 y(x2) = y2 : : :

: : : y(x2n;2) = y2n;2 y(x2n;1) = y2n;1 y(x2n) = y2n

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