Типовой по математике примеры решения задач курсового задания

Вычисление площадей фигур при параметрическом задании границы

Пример. Найти площадь петли кривой: ; .

Подпись:                   Рис. 2.2.           

    Р е ш е н и е. Нас будет интересовать общий вид кривой и точки ее самопересечения. Обе функции  и  определе-ны всей числовой оси . Точка самопересечения характерна тем, что в ней совпа-дают зна­чения абсциссы (и ординаты) при разных значе-ниях параметра. Так как , то абсциссы сов-падают при значениях параметра  . Чтобы функция   принимала при тех же значениях параметра  одно и то же значение, должно выполняться равенство при , откуда . Таким образом, при  и при  имеем  и , т.е. точка (0, 0) является единственной точкой самопересечения. Когда  меняется от 0 до 6, точки кривой лежат в первой четверти.  При изменении  от 0 до 3, точка  описывает нижнюю часть петли, так как в указанном промежутке  и  возрастают, а затем функция  начинает убывать, в то время как   сначала еще возрастает. На рис. 2.2 указан обход кривой, соответствующий возрастанию   (фигура остается слева). Площадь искомой петли удобно искать по формуле. дополнительная литература: 1. Арнольд В.И. Обыкновенные дифференциальные уравнения. - М. Наука, 1984. 2. Матвеев Н.М. Дифференциальные уравнения. - М. Просвещение, 1988. 3. Федорюк М.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения. - М. Наука, 1985. 4. Карташев А.П., Рождественский Б.Л. Обыкновенные дифференциальные уравнения и основы вариационного исчисления. - М. Наука, 1986. 5. Немыцкий В.В., Степанов В.В. Качественная теория дифференциальных уравнений. - М. ГИТТЛ, 1949. 6. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. - М. Наука, 1976.
Физические приложения криволинейных интегралов