极坐标的积分怎么计算 极坐标定积分上下限怎么求

山中怪人2022-08-10 08:05:551121

使用极坐标简化定积分计算,极坐标的定积分如何求?极坐标系求定积分问题,求详解,极坐标方程求其围成的面积用定积分怎么表示,例如ρ=aθ?这个极坐标积分是怎么算出来的?极坐标积分是什么?

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极坐标定积分上下限怎么求

将x=rcosθ,y=rsinθ替换x,y

然后再添加rdrdθ。就是替换后的表达式,即:

∫∫f(x,y)dxdy=∫∫f(rsinθ,rsinθ)rdrdθ

然后是积分区域的替换,画出直角坐标的形式,利用边界,

对应找出r,θ的范围。和x,y的表示一样,第一层必须是不含变量的!

极坐标积分求面积的步骤

关键是如何写出极坐标(以及柱坐标)的定积分的算式,记住每个情况的

雅科比,有了算式,计算与直角坐标系完全相同。

高数极坐标系求积分

如图

极坐标求积分怎么算

(x-a)²+y²=a²x²+y²=2ax

定积分应用面积根据极坐标系下r>=0解出θ范围即为积分区间,然后代入极坐标面积微元公式进行定积分即可。

面积为πa^2。

求解如下:

因为ρ=2acosθ,所以cosθ=ρ/2a>=0

所以θ的取值范围是(-π/2,π/2)

则围成的面积为:

S=∫1/2*ρ^2dθ=∫2a^2cosθdθ=a^2∫(1+cos2θ)dθ=a^2+1/2a^2sin2θ

因为积分范围是(-π/2,π/2),所以有:

S=a^2+1/2a^2sin2θ

=a^2*[(0+π/2)-(0-π/2)]

=πa^2

所以曲线ρ=2acosθ所围成图形的面积为πa^2。

扩展资料:

坐标表示按逆时针方向坐标距离0°射线(有时也称作极轴)的角度,极轴就是在平面直角坐标系中的x轴正方向。

比如,极坐标中的(3, 60°)表示了一个距离极点3个单位长度、和极轴夹角为60°的点。(−3, 240°)和(3, 60°)表示了同一点,因为该点的半径为在夹角射线反向延长线上距离极点3个单位长度的地方(240° − 180° = 60°)。

参考资料来源:百度百科-极坐标方程

极坐标和三重积分的转化公式

作代换:ρ = 2a sinφ

dρ = 2a cosφ

原积分 = ∫ [-pi/4, 0] dθ ∫ [0, -θ] 4a^2 sin^2φ dφ

= ∫ [-pi/4, 0] dθ ∫ [0, -θ] 4a^2 (1/2)(1-cos2φ) dφ

= ∫ [-pi/4, 0] a^2(2φ-sin2φ)| [0, -θ] dθ

= ∫ [-pi/4, 0] a^2(-2θ+sin2θ) dθ

= a^2 [-θ^2 - (1/2)cos2θ] | [-pi/4, 0]

= a^2 [pi^2/16 - 1/2]

极坐标几何意义

极坐标系里的二重积分r是指极坐标的极径,表示平面坐标点到原点的距离。

在极坐标系下计算二重积分,需将被积函数f(x,y),积分区域D以及面积元素dσ都用极坐标表示。函数f(x,y)的极坐标形式为f(rcosθ,rsinθ)。

二重积分注意:

如果函数f(x)在点a的任一邻域内都无界,那么点a称为函数f(x)的瑕点(无界间断点)。无界函数的反常积分也称作瑕积分。与定积分的联系:在计算定积分时,需要注意在积分区间内是否存在瑕点。若存在,拆分区间段。

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