![]() |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
![]() |
tess |
![]()
Сообщение
#1
|
Студент ![]() ![]() Группа: Продвинутые Сообщений: 89 Регистрация: 28.2.2007 Город: Мурманск Учебное заведение: МГПУ Вы: другое ![]() |
Здравствуйте, помогите, пожалуйста, решить задачу:
найти площадь поверхности, образованной вращением кривой y = tg x от ее точки (0;0) до точки (pi/4;1) вокруг оси Ox. |
![]() ![]() |
Dimka |
![]()
Сообщение
#2
|
Доцент ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Группа: Преподаватели Сообщений: 4 925 Регистрация: 26.2.2007 Город: _ Вы: другое ![]() |
y = tg x, A(0;0) B(pi/4;1)
Используем формулу для вычисления площади поверхности вращения кривой y = y(x) вокруг оси Ох. S = 2 * pi * int (a b ) |y| * (1 + (y')^2)^(1/2) dx. Получаем, что S = 2 * pi * int (0 pi/4) |tg x| * (1 + ((tg x)')^2)^(1/2) dx = = 2 * pi * int (0 pi/4) tg x * (1 + (1/cos^2 x)^2)^(1/2) dx = = 2 * pi * int (0 pi/4) tg x * (1 + 1/cos^4 x)^(1/2) dx = = 2 * pi * int (0 pi/4) sin x/cos x * ((cos^4 x + 1)/cos^4 x)^(1/2) dx = = 2 * pi * int (0 pi/4) sin x/cos x * (cos^4 x + 1)^(1/2)/cos^2 x dx = = 2 * pi * int (0 pi/4) (cos^4 x + 1)^(1/2)/cos^3 x * sin x dx = = 2 * pi * int (0 pi/4) (cos^4 x + 1)^(1/2)/cos^3 x d(-cos x) = = -2 * pi * int (0 pi/4) (cos^4 x + 1)^(1/2)/cos^3 x d(cos x) = | t = cos x | = = -2 * pi * int (1 2^(1/2)/2) (t^4 + 1)^(1/2)/t^3 dt = = 2 * pi * int (2^(1/2)/2 1) (t^4 + 1)^(1/2) * t^(-3) dt = = | t^(-4) + 1 = z^2, z = (1 + 1/t^4)^(1/2), t^4 = 1/(z^2 - 1), t = (z^2 - 1)^(-1/4), dt = -1/4 * (z^2 - 1)^(-5/4) * 2 * z | = = 2 * pi * int (5^(1/2) 2^(1/2)) (1/(z^2 - 1) + 1)^(1/2) * (z^2 - 1)^(3/4) * * (-1/4) * (z^2 - 1)^(-5/4) * 2 * z dz = = 2 * pi * int (5^(1/2) 2^(1/2)) (z^2/(z^2 - 1))^(1/2) * (z^2 - 1)^(-1/2) * * (-1/2) * z dz = = -pi * int (5^(1/2) 2^(1/2)) z^2/(z^2 - 1)^(1/2) * 1/(z^2 - 1)^(1/2) dz = = pi * int (2^(1/2) 5^(1/2)) z^2/(z^2 - 1) dz = = pi * int (2^(1/2) 5^(1/2)) (z^2 - 1 + 1)/(z^2 - 1) dz = = pi * int (2^(1/2) 5^(1/2)) dz + pi * int (2^(1/2) 5^(1/2)) 1/(z^2 - 1) dz = = pi * (z)_{2^(1/2)}^{5^(1/2)} + pi * int (2^(1/2) 5^(1/2)) 1/((z - 1) * (z + 1)) dz = = pi * (5^(1/2) - 2^(1/2)) + 1/2 * pi * int (2^(1/2) 5^(1/2)) 2/((z - 1) * (z + 1)) dz = = pi * (5^(1/2) - 2^(1/2)) + + 1/2 * pi * int (2^(1/2) 5^(1/2)) ((z + 1) - (z - 1))/((z - 1) * (z + 1)) dz = = pi * (5^(1/2) - 2^(1/2)) + 1/2 * pi * int (2^(1/2) 5^(1/2)) dz/(z - 1) - - 1/2 * pi * int (2^(1/2) 5^(1/2)) dz/(z + 1) = = pi * (5^(1/2) - 2^(1/2)) + 1/2 * pi * (ln |z - 1|)_{2^(1/2)}^{5^(1/2)} - - 1/2 * pi * (ln |z + 1|)_{2^(1/2)}^{5^(1/2)} = = pi * (5^(1/2) - 2^(1/2)) + 1/2 * pi * (ln |5^(1/2) - 1| - ln |2^(1/2) - 1|) - - 1/2 * pi * (ln |5^(1/2) + 1| - ln |2^(1/2) + 1|) = = pi * (5^(1/2) - 2^(1/2)) + + 1/2 * pi * (ln |5^(1/2) - 1| - ln |2^(1/2) - 1| - ln |5^(1/2) + 1| + ln |2^(1/2) + 1|) = = pi * (5^(1/2) - 2^(1/2)) + + 1/2 * pi * ln (((5^(1/2) - 1) * (2^(1/2) + 1))/((2^(1/2) - 1) * (5^(1/2) + 1))) Преобразуем выражение под логарифмом: (5^(1/2) - 1)/(5^(1/2) + 1) = (5^(1/2) - 1)^2/((5^(1/2) + 1) * (5^(1/2) - 1)) = = (5^(1/2) - 1)^2/4 (2^(1/2) + 1)/(2^(1/2) - 1) = (2^(1/2) + 1)^2/((2^(1/2) - 1) * (2^(1/2) + 1)) = = (2^(1/2) + 1)^2 Тогда S = pi * (5^(1/2) - 2^(1/2)) + 1/2 * pi * ln (((5^(1/2) - 1)^2 * (2^(1/2) + 1)^2)/4) = = pi * (5^(1/2) - 2^(1/2)) + 1/2 * pi * ln ((5^(1/2) - 1) * (2^(1/2) + 1))/2)^2 = = pi * (5^(1/2) - 2^(1/2)) + pi * ln ((5^(1/2) - 1) * (2^(1/2) + 1))/2) Ответ: S = pi * (5^(1/2) - 2^(1/2)) + pi * ln ((5^(1/2) - 1) * (2^(1/2) + 1))/2) |
tess |
![]()
Сообщение
#3
|
Студент ![]() ![]() Группа: Продвинутые Сообщений: 89 Регистрация: 28.2.2007 Город: Мурманск Учебное заведение: МГПУ Вы: другое ![]() |
Огромное спасибо!!!
|
![]() ![]() |
![]() |
Текстовая версия | Сейчас: 25.5.2025, 8:08 |
Зеркало сайта Решебник.Ру - reshebnik.org.ru