Найти площадь фигуры, лежащей в правой полуплоскости и ограниченной окружностью x^2+y^2=8 и параболой

Pomogite5pozalystaz Pomogite5pozalystaz    2   05.05.2020 21:42    0

Ответы
зулик3 зулик3  14.10.2020 07:51

x^{2} + y^{2} = 8 — уравнение окружности с центром (0; \ 0) и радиусом \sqrt{8}.

y^{2} = 2x — уравнение параболы

Изобразим графики данных уравнений и найдем площадь образовавшейся фигуры в правой полуплоскости.

Выразим ординаты данных уравнений:

y = \pm\sqrt{8 - x^{2}} и y = \pm\sqrt{2x}

Так как имеем симметричные фигуры, найдем площадь S_{1} одной из них. Общая их площадь S будет состоять из площади двух S_{1}, то есть S = 2S_{1}

Тогда y =\sqrt{8 - x^{2}} и y = \sqrt{2x}. Поэтому \sqrt{8 - x^{2}} = \sqrt{2x}; \ 8 - x^{2} = 2x; \ x = 2 \geq 0

Так как окружность вытесняет больше площади, чем парабола, то имеем разность их площадей, определяющаяся через определенный интеграл:

S_{1} = \displaystyle \int\limits^{2}_{0} {\left(\sqrt{8 - x^{2}} - \sqrt{2x} \right)} \, dx = \int\limits^{2}_{0} {\sqrt{8 - x^{2}}} \, dx - \int\limits^{2}_{0} { \sqrt{2x} } \, dx

Найдем первый интеграл геометрически: площадь круга находится по формуле S = \pi R^{2}, где R — радиус круга. Тогда четверть круга: S' = \dfrac{S}{4} = \dfrac{\pi R^{2}}{4} = \dfrac{\pi \cdot 8}{4} = 2\pi

Найдем второй интеграл по формуле Ньютона-Лейбница:

\displaystyle \int\limits^{2}_{0} { \sqrt{2x} } \, dx = \dfrac{2\sqrt{2x^{3}}}{3} \bigg|_{0}^{2} = \dfrac{2\sqrt{2 \cdot 2^{3}}}{3} - \dfrac{2\sqrt{2 \cdot 0^{3}}}{3} = \dfrac{8}{3}

Таким образом, S_{1} = 2\pi - \dfrac{8}{3} кв. ед.

Тогда S = 2S_{1} = 4\pi - \dfrac{16}{3} кв. ед.

ответ: 4\pi - \dfrac{16}{3} кв. ед.


Найти площадь фигуры, лежащей в правой полуплоскости и ограниченной окружностью x^2+y^2=8 и параболо
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика