ρ=2acosθ的面积怎么求?
【求解答案】S=πa²
【求解思路】
1、运用极坐标与直角坐标的关系,把极坐标方程转换成直角坐标系下的方程,即 x²+y²=2ax
2、将上述方程,使用配方法,将方程配成标准型的方程,即 (x-a)²+y²=a²
3、显然,上述方程为一个偏心的圆,其半径为a。所以,ρ=2acosθ的面积为πa²
【求解过程】
【本题知识点】
1、极坐标与直角坐标的关系。
2、配方法。配方法是求解一元二次方程的一种常用的方法,配方法的一般步骤:
1). 把原方程化为一般形式,也就是ax²+bx+c=0(a≠0)的形式。
2). 把方程的两边同除以二次项系数,使二次项系数为1,并把常数项移到方程右边。
3). 将方程两边同时加上一次项系数一半的平方,把左边配成一个完全平方式,右边化为一个常数项。
4). 进一步通过直接开平方法求出方程的解,如果右边是非负数,则方程有两个实根;如果右边是一个负数,则方程有一对共轭虚根。
3、圆的方程。
x²+y²=1 所表示的曲线是以O(0,0)为圆心,以1单位长度为半径的圆;
x²+y²=r² 所表示的曲线是以O(0,0)为圆心,以r单位长度为半径的圆;
(x-a)²+(y-a)²=r² 所表示的曲线是以O(a,b)为圆心,以r为半径的圆;
x²+y²+Dx+Ey+F=0所表示的曲线是以O(-D/2,-E/2)为圆心,以
为半径的圆。
4、三角函数基本公式。
sin²θ+cos²θ=1
sec²θ-tan²θ=1
csc²θ-cot²θ=1
(x-a)²+y²=a²x²+y²=2ax
定积分应用面积根据极坐标系下r>=0解出θ范围即为积分区间,然后代入极坐标面积微元公式进行定积分即可。
面积为πa^2。
求解如下:
因为ρ=2acosθ,所以cosθ=ρ/2a>=0
所以θ的取值范围是(-π/2,π/2)
则围成的面积为:
S=∫1/2*ρ^2dθ=∫2a^2cosθdθ=a^2∫(1+cos2θ)dθ=a^2+1/2a^2sin2θ
因为积分范围是(-π/2,π/2),所以有:
S=a^2+1/2a^2sin2θ
=a^2*[(0+π/2)-(0-π/2)]
=πa^2
所以曲线ρ=2acosθ所围成图形的面积为πa^2。
扩展资料:
坐标表示按逆时针方向坐标距离0°射线(有时也称作极轴)的角度,极轴就是在平面直角坐标系中的x轴正方向。
比如,极坐标中的(3, 60°)表示了一个距离极点3个单位长度、和极轴夹角为60°的点。(−3, 240°)和(3, 60°)表示了同一点,因为该点的半径为在夹角射线反向延长线上距离极点3个单位长度的地方(240° − 180° = 60°)。
参考资料来源:百度百科-极坐标方程