
ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ
СОДЕРЖАНИЕ
ЛИСТ С ЗАДАНИЯМИ 3
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 7
2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 11
2.1 Задача 1 11
2.2 Задача 2 11
2.3 Задача 3 12
2.4 Задача 4 13
2.5 Задача 5 14
2.6 Задача 6 15
2.7 Задача 7 16
2.8 Задача 8 16
2.9 Задача 9 17
2.10 Задача 10 17
ПРИЛОЖЕНИЕ А 20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 21
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 22
Лист с заданиями
Задача 1:
Вычислить определенный интеграл
а)
;
б)
;
в)
.
Задача 2:
Вычислить несобственный интеграл или доказать его расходимость
а)
;
б)
.
Задача 3:
Найти площадь фигуры, ограниченной указанными линиями:
,
.
Задача 4:
Найти площадь фигуры, ограниченной указанными линиями:
,
.
Задача 5:
Найти площадь фигуры, ограниченной указанными линиями:
,
.
Задача 6:
Найти площадь фигуры ограниченной указанной линией:
.
Задача 7:
Вычислить длину дуги ограниченной данными линиями:
,
.
Задача 8:
Вычислить объем тела, образованного вращением фигуры ограниченной графиками функции:
(относительно
Ox).
Задача 9:
Вычислить площадь поверхности, образованной вращением кривой вокруг указанной оси:
,
(относительно Ox).
Задача 10:
Вычислить приближенно определенный интеграл, используя формулу Симпсона:
.
Введение
В работе я попробую найти площадь плоских фигур, площадь поверхности вращения, длину дуги и объем тела с помощью определенных интегралов, приближенное значение определенного интеграла с помощью формулы Симпсона и попытаюсь доказать одну из используемых формул.
1 Теоретическая часть
Для решения поставленных задач я воспользуюсь таблицей интегралов (приложение А), рядом формул и свойствами определенных интегралов для нахождения определенных интегралов, а именно (a и b – пределы интегрирования, F –первообразная от f):
Формула Ньютона-Лейбница (все задачи):
;
Если
- четная, то
(задача 3);
Формула по частям (задача 1(б)):
;
Замена переменной (задача 1(в)):
, где
[1];
Формула для нахождения несобственного интеграла первого рода (задача 2 (а)):
;
Формула для нахождения несобственного интеграла второго рода (функция f(x) имеет разрыв в точке
) (задача 2 (б)):
;
Формула для нахождения площади плоских фигур в декартовой системе координат y = y(x) (см. рисунок 1) (задача 3):
;
Рисунок 1
Формула для нахождения площади плоских фигур при параметрическом задании функции (задача 4):
, где
(важен порядок получения пределов интегрирования) [2];
Формула для нахождения площади плоских фигур в полярной системе координат
(см. рисунок 2) (задача 5):
;
Рисунок 2
Формула для нахождения площади плоских фигур в полярной системе координат (см. рисунок 3) (задача 6):
;
Рисунок 3
Формула для нахождения длины дуги при параметрическом задании функции (задача 7):
(в порядке увеличения пределов интегрирования);
Формула для нахождения объема тела вращения в декартовой системе координат (см. рисунок 4) (задача 8):
,
;
Рисунок 4
Формула для нахождения площадь поверхности вращения при параметрическом задании функции (задача 9):
[3];
Формула Симпсона [4] для нахождения приближенного значения определенного интеграла (задача 10):
,
где
,
- предельная
абсолютная погрешность,
n=2k - шаг;
(k
= 0, 1,…, n)
Значения y берем из таблицы 1:
|
|
|
|
|
|
… |
… |
|
|
|
|
Таблица 1
Докажем формулу №10: .
Пусть
–
непрерывная функция при
и кривая задана уравнением
Покажем на рисунке 5 эту кривую и найдем
площадь сектора ОАВ. Для этого разобьем
сектор радиус-векторами на n
частей:
.
Пусть
– углы между радиус-векторами. Обозначим
через
– длину какого-либо радиус-вектора
соответствующего угла
,
заключенного между
(см. рисунок 6).
Рисунок 5 Рисунок 6
Площадь кругового
сектора с радиусом
находится по формуле
,
при
,
проинтегрируем
полученное равенство в пределах от
до
и получим искомую площадь
[5].
2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Задача 1
а)
Ответ:
.
б)
;
|
x |
x+1 |
|
x+1 |
1 |
|
-1 |
|
Ответ: 1.
в)
;
Ответ:
.
2.2 Задача 2
а)
;
Ответ: Несобственный интеграл сходится.
б)
(несобственный интеграл второго рода,
функция имеет разрыв в точке 1)
;
Ответ: Несобственный интеграл сходится.
2.3 Задача 3
x |
-2 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
y |
1/5 |
1/2 |
1 |
1/2 |
1/5 |
x |
-2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
y |
2 |
1/2 |
0 |
1/2 |
2 |
Построим графики функций (рисунок 7).
Рисунок 7
Найдем площадь (S) заштрихованной области (рисунок 7).
(ед2);
Ответ:
(ед2)