matematykaszkolna.pl
wzór na pole powierzchni pod krzywą zadaną w układzie biegunowym Mariusz: Załóżmy że chcemy wyprowadzić wzór na pole powierzchni pod krzywą zadaną w układzie współrzędnych biegunowych bez korzystania z całki podwójnej Pole powierzchni pod krzywą w układzie prostokątnym (kartezjańskim) ∫x0x1f(x)dx Przekształćmy trochę powyższy wzór
 dx 
x0x1f(x)dx = ∫t0t1f(x)

dt
 dt 
 dx 
x0x1f(x)dx = ∫t0t1y(t)

dt
 dt 
x0x1f(x)dx = ∫t0t1y(t)x'(t)dt Mamy wzór na pole powierzchni pod krzywą zadaną parametrycznie x(θ)=r(θ)cos(θ) y(θ)=r(θ)sin(θ) ∫r(θ)sin(θ)(r(θ)cos(θ))'dθ=∫r(θ)sin(θ)(r'(θ)cos(θ)−r(θ)sin(θ))dθ ∫r(θ)sin(θ)(r(θ)cos(θ))'dθ=∫r(θ)r'(θ)sin(θ)cos(θ)dθ−∫r2(θ)sin2(θ)dθ ∫r(θ)r'(θ)sin(θ)cos(θ)dθ−∫r2(θ)sin2(θ)dθ Scałkujmy przez części pierwszą całkę a następnie dodajmy do tego drugą całkę
 1 1 
=

r2(θ)sin(θ)cos(θ) − ∫

r2(θ)(cos(θ)cos(θ)−sin(θ)sin(θ))dθ−∫r2(θ)sin2(θ)dθ
 2 2 
 1 1 1 
=

r2(θ)sin(θ)cos(θ) − (∫

r2(θ)(cos2(θ)−sin2(θ))dθ+

∫r2(θ)2sin2(θ)dθ)
 2 2 2 
 1 1 
=

r2(θ)sin(θ)cos(θ) − ∫

r2(θ)(cos2(θ)−sin2(θ)+2sin2(θ))dθ
 2 2 
 1 1 
=

r2(θ)sin(θ)cos(θ) − ∫

r2(θ)(cos2(θ)+sin2(θ))dθ
 2 2 
 1 1 
=

(r(θ)sin(θ))(r(θ)cos(θ)) − ∫

r2(θ)dθ
 2 2 
Czyli mielibyśmy
 1 1 
limθ→θ2

(r(θ)sin(θ))(r(θ)cos(θ))−limθ→θ1

(r(θ)sin(θ))(r(θ)cos(θ))
 2 2 
 1 
−∫θ1θ2

r2(θ)dθ
 2 
Co jest nie tak ?
18 sty 07:36