Реферат по предмету "Математика"


Визначення та обчислення довжини дуги плоскої кривої в декартових та полярних координатах. Площа

Пошукова робота на тему:

Визначення та обчислення довжини дуги плоскої кривої в декартових та полярних координатах. Площа поверхні.

План

Довжина дуги кривої в декартових і полярних координатах

Площа поверхні

Площа поверхні обертання

Площа циліндричної поверхні

 

10.3. Довжина дуги

Це питання для кривої, заданої рівнянням />, вже розглядалося в п.9.1. Там була знайдена формула

                        />                                 (10.9)

Якщо крива задана параметрично, тобто у вигляді /> то

              />                                 (10.10)

Для просторової кривої, заданої параметрично />, довжина дуги обчислюється за формулою

               />               (10.11)                 

аналогічно формулі (10.10). Виведення цієї формули базується на розгляді елемента /> дуги, кінці якої збігаються  з кінцями діагоналі паралелепіпеда, а саме, діагональ є хордою елемента дуги. 

У випадку задання кривої в полярній системі координат /> , матимемо

                        />                                (10.12)

Пропонується вивести цю формулу, узявши до уваги, що рівняння кривої в полярних  координатах можна записати як параметричні з параметром  q :

/>     />

і використавши формулу (10.10).

Приклад 1. Обчислити довжину кривої, заданої рівнянням /> .

Р о з в ‘ я з о к.Досить обчислити довжину дуги, що обмежує зверху заштриховану на рис.10.7 фігуру, а потім помножити її на 8. Користуючись формулою (10.12), одержимо

/>

10.4. Площа поверхні

10.4.1. Площа поверхні обертання

Довжина дуги, що обмежує смужку зверху (рис.10.9),

/>

Ця дуга в разі обертання утворить поверхню обертання, площа якої дорівнюватиме бічній поверхні конуса, який має висоту />, а радіуси основ його />. Тоді площа поверхні цього конуса нескінченно малої  висоти

/>

Нескінченно малою вищого порядку нехтуємо і в результаті одержимо /> звідки    

                     />                                (10.7)

10.4.2. Площа циліндричної поверхні

На рис. 10.10 зображено  циліндричну поверхню />з твірними, паралельними осі />. Нехай ця поверхня задана рівняннями

/> 

/>

              Рис.10.9                                     Рис.10.10

   

Виділивши смужку так, як показано на рис. 10.10, знайдемо її площу

/>

                />                         (10.8)

Зауваження 1.При одержанні формул (10.1) – (10.2), (10.4) – (10.8)  виділені елементи фігур вважалися прямокутниками (див. рис. 10.1, 10.4,10.5 ), сектором з центральним кутом  /> ( рис. 10.2), тонким циліндричним шаром (рис. 10.3), що не вплинуло на остаточний результат, бо такі заміни реальних фігур здійснюються нехтуванням нескінченно малих величин вищих порядків. Цей факт можна було б строго довести. 

Приклад . Еліпс із великою піввіссю /> і малою піввіссю /> робить один оберт навколо великої осі і вдруге – навколо малої осі. Визначити поверхню обертання еліпса в кожному з двох випадків.

Р о з в ‘ я з о к.Досить розглянути лише половину еліпса:

/>

В результаті обертання навколо великої осі одержимо за (11.7)

/>

/>

де /> — ексцентриситет еліпса.

За допомогою підстановки />матимемо

/>

У випадку обертання навколо малої осі для обчислення поверхні обертання одержуємо інтеграл

/>

/>/>

/>

В обох випадках поверхня еліпсоїда виразилась через елементарні функції.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.