Контрольные задания по высшей математике и методические указания к их выполнению - 82 стр.

UptoLike

Рубрика: 

ÏÃÓ Êàô ÂèÏÌ
Ìåòîäè÷åñêèå óêàçàíèÿ ê âûïîëíåíèþ êîíòðîëüíîé ðàáîòû ¹ 5.
82
На практике в качестве интеграла, с которым производится сравне-
ние, обычно используют интеграл вида
1
p
a
dx
x
¥
ò
, который сходится при
1
p
>
и расходится при
1
p
£
.
Пример. Исследовать на сходимость интеграл
3
1
x
dx
x
+
ò
.
При
x
®
имеем
32
3
1
1
1
x
x
x
x
x
æö
+
ç÷
+
èø
= ~
12
1
x
. Так как интеграл
12
1
1
dx
x
ò
расходится
( 1 2 1)
p
=<
, то и заданный интеграл также расходится.
Признаки сходимости несобственных интегралов от неограничен-
ных функций аналогичны признакам сходимости 1–3.
2.2 Вычисление площадей плоских фигур
1. Если заданная фигура ограничена графиками функций
1
()
у fx
=
,
2
()
у fx
=
и прямыми
,
xaxb
==
, причём
12
() ()
fx fx
£
при всех
[,]
x ab
Î
,
то площадь фигуры равна
21
( () ())
b
a
S f x f x dx
=-
ò
.
2. Если криволинейная трапеция ограничена кривой, заданной параметри-
ческими уравнениями
(), ()
xtyt
=j =y
, то площадь криволинейной трапеции
() ()
S t t dt
a
¢
= y ×j
ò
, где a и b определяются из уравнений j(a)=а, j(b)=b.
3. Если фигура ограничена линией, заданной уравнением в полярной
системе координат
()
r=r j
и двумя лучами
1
j=j
и
2
j=j
, то её площадь
выражается интегралом
2
1
2
1
( ( ))
2
Sd
j
j
= rjj
ò
.
Пример 1. Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями
31
yx
=-
и
1
2
2
yx
=+
.
 ÏÃÓ                                                           Êàô ÂèÏÌ
         Ìåòîäè÷åñêèå óêàçàíèÿ ê âûïîëíåíèþ êîíòðîëüíîé ðàáîòû ¹ 5.

        На практике в качестве интеграла, с которым производится сравне-
                                                  ¥
                                                      1
ние, обычно используют интеграл вида              ò x p dx , который сходится при        p >1
                                                  a
и расходится при p £ 1 .
                                                                    +¥
                                                                         x +1
       П р и м е р . Исследовать на сходимость интеграл             ò         3
                                                                                  dx .
                                                                    1     x
                                 æ 1ö
                               x ç1 + ÷                           +¥
                      x +1       è    xø     1                         1
При x ® +¥ имеем             =           ~     . Так как интеграл ò      dx
                          3         32      12                        12
                        x         x        x                       1 x
расходится ( p = 1 2 < 1) , то и заданный интеграл также расходится.
        Признаки сходимости несобственных интегралов от неограничен-
ных функций аналогичны признакам сходимости 1–3.

                    2.2 Вычисление площадей плоских фигур

       1. Если заданная фигура ограничена графиками функций у = f1 ( x ) ,
у = f 2 ( x ) и прямыми x = a , x = b , причём f1 ( x) £ f 2 ( x) при всех x Î [a, b] ,
                                  b
то площадь фигуры равна S = ò ( f 2 ( x) - f1 ( x ))dx .
                                  a
      2. Если криволинейная трапеция ограничена кривой, заданной параметри-
ческими уравнениями x = j(t ), y = y (t ) , то площадь криволинейной трапеции
           b
       S = ò y (t ) × j¢(t )dt , где a и b определяются из уравнений j(a)=а, j(b)=b.
           a
     3. Если фигура ограничена линией, заданной уравнением в полярной
системе координат r = r(j) и двумя лучами j = j1 и j = j2 , то её площадь
выражается интегралом
                                             j2
                                         1                2
                                      S=
                                         2   ò (r(j))         dj.
                                             j1
       П р и м е р 1 . Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями
                                  1
                 y = 3 x -1 и y = x + 2 .
                                  2




                                             82