ГЛАВА XII. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОГО ИНТЕГРАЛА
§ 1. Вычисление площадей в прямоугольных координатах
Если на отрезке
функция
то, как известно (§ 2, гл. XI), площадь криволинейной трапеции, ограниченной кривой
осью Ох и прямыми
равна
Если
на
то определенный интеграл
также 0. По абсолютной величине он равен площади Q соответствующей криволинейной трапеции:
Рис. 232.
Если
конечное число раз меняет знак на отрезке
то интеграл по всему отрезку
разбиваем на сумму интегралов по частичным отрезкам. Интеграл будет положителен на тех отрезках, где
и отрицателен там, где
Интеграл по всему отрезку даст соответствующую алгебраическую сумму площадей, лежащих выше и ниже оси Ох (рис. 232).
Для того чтобы получить сумму площадей в обычном смысле, нужно найти сумму абсолютных величин интегралов по указанным выше отрезкам или вычислить интеграл
Пример 1. Вычислить площадь Q фигуры, ограниченной синусоидой
и осью Ох, при
(рис. 233).
Решение. Так как
при
при
то
Следовательно,
Если нужно вычислить площадь области, ограниченной кривыми
и ординатами
то при условии
будем иметь (рис. 234)
Пример 2. Вычислить площадь фигуры, ограниченной кривыми (рис. 235)
.
Решение. Находим точки пересечения кривых:
откуда
Рис. 233.
Рис. 234.
Рис. 235.
Рис. 236.
Следовательно,
Вычислим теперь площадь криволинейной трапеции в случае, если кривая задана уравнениями в параметрической форме