Интегралы функций одной и нескольких переменных. Дифференциальные уравнения. Нахман А.Д. - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

+=
b
c
c
a
b
a
dxxfdxxfdxxf )()()(
(относительно последних двух интегралов см. п. а), б)).
В случаях, если соответствующий предел не существует или бесконечен (см. п. а), б)) интеграл называется
расходящимся; расходимость в случае п. в) определяется аналогично 1.3.1, в).
П р и м е р. dx
x
e
J
x
=
1
0
1
1
.
Функция
x
e
xf
x
=
1
)(
1
имеет разрыв на правом конце промежутка интегрирования. Согласно п. б), 1.3.2
имеем:
===
ε
ε
ε
ε
1
0
1
0
1
0
1
0
lim21)2(lim
xx
exdeJ
(
)
=−
=− =
2221
0
10
lim ( )
ε
ε
ee ee e.
1.4 ПРИЛОЖЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ИНТЕГРАЛОВ
Перечислим основные геометрические приложения определенных интегралов.
1.4.1 Площадь фигуры
а) Если плоская фигура D ограничена линиями
,, bxax
=
=
)(),( xfyxgy
=
=
, где g и fнепрерывны на
],[ ba и )()( xfxg при ],[ bax , то ее площадь
[]
dxxgxfS
b
a
= )()(
.
В частности, при
0)( xg имеем площадь криволинейной трапеции (см. п. 1.2.1).
б) Если
0)( = xfy задана параметрически в виде:
=
=
),(
);(
tyy
txx
α
β
t ,
причем х пробегает отрезок
],{ ba при αβ≤≤t (т.е. 0)( >
tx , )(
α
=
xa , )(
β
=
fb ), то площадь криволинейной
трапеции находится по формуле
dttxtyS
β
α
= )()(
.
Рис. 1.4.1
в) Площадь сектора, определяемого в
полярных координатах соотношениями
)(0,
ϕ
ρ
ρβϕ
α
, где )(
ϕ
непре-
рывна на
],[ βα , (рис. 1.4.1) вычисляется
по формуле
ϕϕρ=
β
α
dS )(
2
1
2
.
1.4.2 Длина дуги линии
а) Если линия L задана в декартовой системе координат уравнением
)(xfy
=
, то длина ее дуги, соответст-
вующей значениям
xab[, ], вычисляется по формуле
()
dxxfl
b
a
+=
2
)(1 .
б) Дуга заданной параметрически линии
=
=
),(
);(
tyy
txx
в случае
],[ βαt имеет длину
()()
dttyxxl
β
α
+
=
22
)()(
(предполагается монотонность
xt()
на отрезке
],[ βα ).
α
β
ρ
0
ρ = ρ (ϕ)