Bagaimana Anda menulis integral yang pasti untuk menemukan area yang lebih kecil dipotong dari lingkaran x ^ 2 + y ^ 2 = 25 dengan garis x = 3?

Bagaimana Anda menulis integral yang pasti untuk menemukan area yang lebih kecil dipotong dari lingkaran x ^ 2 + y ^ 2 = 25 dengan garis x = 3?
Anonim

Menjawab:

Integral yang pasti adalah # 2int_3 ^ 5sqrt (25 - x ^ 2) dx #.

Penjelasan:

Selalu ada banyak cara untuk mendekati masalah integrasi, tetapi ini adalah cara saya memecahkan masalah ini:

Kita tahu bahwa persamaan untuk lingkaran kita adalah:

# x ^ 2 + y ^ 2 = 25 #

Ini berarti untuk apa saja # x # nilai kita bisa menentukan keduanya # y # nilai di atas dan di bawah titik itu pada sumbu x menggunakan:

# y ^ 2 = 25 - x ^ 2 #

#y = sqrt (25-x ^ 2) #

Jika kita bayangkan bahwa sebuah garis ditarik dari atas lingkaran ke bawah dengan konstan # x # nilai pada titik mana pun, itu akan memiliki panjang dua kali lipat # y # nilai yang diberikan oleh persamaan di atas.

# r = 2sqrt (25 - x ^ 2) #

Karena kami tertarik pada bidang yang tersirat #x = 3 # dan akhir lingkaran di #x = 5 #, itu akan menjadi batas integral kami. Sejak saat itu, menulis integral pasti sederhana:

#A = int_3 ^ 5rdx = 2int_3 ^ 5sqrt (25 - x ^ 2) dx #

Menjawab:

Sebagai alternatif, di kutub

# = 25int_ {0} ^ {arcsin (4/5)} d psi - 12 #

Penjelasan:

Anda bisa melakukannya di kutub juga

lingkaran di kutub adalah r = 5 dan menggunakan formulasi area paling sederhana #A = 1/2 int r ^ 2 (psi) d psi # menjadi, menggunakan simetri tentang sumbu x

#A = 2 kali (1/2 int_ {0} ^ {arcsin (4/5)} 5 ^ 2 d psi - warna {merah} {1/2 * 3 * 4}) #

di mana bit merah seperti yang ditunjukkan berbayang merah pada gambar

# = 25int_ {0} ^ {arcsin (4/5)} d psi - 12 #

# = 25 psi _ {0} ^ {arcsin (4/5)} - 12 #

# = 25 arcsin (4/5) - 12 #