计算心形线r=a(1+cosθ)的面积。

2024-11-09 01:56:49
推荐回答(4个)
回答1:

答案为:3π/2*a^2

2sqrt(2)πa^2(1 cosθ)^(3/2)dθ把积分变量代换成θ/2

可以比较当然

如果说心形线凹进去的部分不算侧面积

只要求出沿极轴方向离顶点最远



数学表达方法:

极坐标方程:

水平方向: ρ=a(1-cosθ) 或 ρ=a(1+cosθ) (a>0)

垂直方向: ρ=a(1-sinθ) 或 ρ=a(1+sinθ) (a>0)


直角坐标方程:

心形线的平面直角坐标系方程表达式分别为 x^2+y^2+a*x=a*sqrt(x^2+y^2) 和 x^2+y^2-a*x=a*sqrt(x^2+y^2)

回答2:

用定积分来求,根据公式,心型线的长度设为L,那么 L=∫(r^2+r'^zhi2)^(1/2)dθ,其中,r'表示r的导数,积分上限2π,下限为0

L=∫{[a(1+cosθ)]^2+(asinθ)^2}^(1/2)dθ =a*∫[2+2cosθ)^(1/2)dθ =2a*∫|cos(θ/2)|dθ=2a*[∫cos(θ/2)dθ (上限为π,下限为0)+∫-cos(θ/2)dθ(下限为π,上限为2π)] =8a

例如:

心形曲线r=a(1+cosb)

形状是绕了一圈

定义域是[0,2π]

但是关于x轴对称

求面积的话只要求上半部分就好

因为下面的面积和上面一样

所只做[0,π]上的面积,再前面乘以那个2

扩展资料:

定理1:设f(x)在区间[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]上可积。

定理2:设f(x)区间[a,b]上有界,且只有有限个间断点,则f(x)在[a,b]上可积。

定理3:设f(x)在区间[a,b]上单调,则f(x)在[a,b]上可积。

牛顿-莱布尼茨公式

定积分与不定积分看起来风马牛不相及,但是由于一个数学上重要的理论的支撑,使得它们有了本质的密切关系。把一个图形无限细分再累加,这似乎是不可能的事情,但是由于这个理论,可以转化为计算积分。

参考资料来源:百度百科-定积分

回答3:

用极坐标来算,根据对称性简化计算

回答4:

考虑半个心形线(θ属于0到180度),每一段弧元(ds=sqrt(dr^2+(rdθ)^2))绕极轴转成一个梯形环面元,面积等于2πR*ds,R是该弧到极轴的距离:
R=rsinθ.
所以立体的侧面积就是:
2πRds的积分,把上面的R和ds代入,并利用条件代入r的表达式。
结果得到一个不太复杂的形式:
2sqrt(2)πa^2(1+cosθ)^(3/2)dθ
把积分变量代换成θ/2,可以比较容易地解出定积分式:
16πa^2*(x-x^3/3),x=sin(θ/2)
总的表面积是从0到π的积分。当然,如果说心形线凹进去的部分不算侧面积,只要求出沿极轴方向离顶点最远的点的θ=2π/3,
并把它做为积分上限即可。
结果分别是:
(32πa^2)/3

6sqrt(3)πa^2
望采纳。