答案为3πa²
解题过程如下:
S=∫|y|dx
=∫a(1-cost)dx (∵y=a(1-cost)≥0,其中a>0)
又∵x=a(t-sint)
∴dx=a(1-cost)dt
S=∫(0,2π) a²(1-cost)²dt
=a²∫(0,2π) (1-cost)²dt
=a²∫(0,2π) (1+cos²t-2cost)dt
=a²∫(0,2π) [1+(1+cos2t)/2-2cost]dt
=a²∫(0,2π) (3/2+cos2t/2-2cost)dt
=a²[3t/2+sin2t/4-2sint]|(0,2π)
=3πa²
扩展资料
摆线具有如下性质:
1.它的长度等于旋转圆直径的 4 倍。尤为令人感兴趣的是,它的长度是 一个不依赖于π的有理数。
2.在弧线下的面积,是旋转圆面积的三倍。
3.圆上描出摆线的那个点,具有不同的速度——事实上,在特定的地方它甚至是静止的。
4.当弹子从一个摆线形状的容器的不同点放开时,它们会同时到达底部。
x=r*(t-sint); y=r*(1-cost)r为圆的半径, t是圆的半径所经过的弧度(滚动角),当t由0变到2π时,动点就画出了摆线的一支,称为一拱。
S=∫|y|dx
=∫a(1-cost)dx (∵y=a(1-cost)≥0,其中a>0)
又∵x=a(t-sint)
∴dx=a(1-cost)dt
S=∫(0,2π) a²(1-cost)²dt
=a²∫(0,2π) (1-cost)²dt
=a²∫(0,2π) (1+cos²t-2cost)dt
=a²∫(0,2π) [1+(1+cos2t)/2-2cost]dt
=a²∫(0,2π) (3/2+cos2t/2-2cost)dt
=a²[3t/2+sin2t/4-2sint]|(0,2π)
=3πa²
解题思路:
先观察x=a(t-sint) 在t∈[0,2π]单调增,从而很容易得出x取值范围是[0,2πa]。
再看y=a(1-cost) 在t∈[0,2π]先增后减,分界点在t=π,在t=0和t=2π时,y的值都是0。
根据以上所说,就可以画出大致的图形啦,注意图形需要经过(0,0),(2πa,0),且在x∈[0,2πa]是先上升再下降,即可。
扩展资料
常用积分公式:
1)∫0dx=c
2)2)∫x^udx=(x^(u+1))/(u+1)+c
3)∫1/xdx=ln|x|+c
4)∫a^xdx=(a^x)/lna+c
5)∫e^xdx=e^x+c
6)∫sinxdx=-cosx+c
7)∫cosxdx=sinx+c
8)∫1/(cosx)^2dx=tanx+c
9)∫1/(sinx)^2dx=-cotx+c
10)∫1/√(1-x^2) dx=arcsinx+c
11)∫1/(1+x^2)dx=arctanx+c
12)∫1/(a^2-x^2)dx=(1/2a)ln|(a+x)/(a-x)|+c
13)∫secxdx=ln|secx+tanx|+c
14)∫1/(a^2+x^2)dx=1/a*arctan(x/a)+c
15)∫1/√(a^2-x^2) dx=(1/a)*arcsin(x/a)+c
16) ∫sec^2 x dx=tanx+c;
17) ∫shx dx=chx+c;
18) ∫chx dx=shx+c;
19) ∫thx dx=ln(chx)+c;
嗯,那个图是怎么画出来的?我的参考资料有这个图,但我不知道怎么画出来,能给我说说吗?这个图形还有个圆是怎么回事?辛苦了,谢谢
这个不是准确的图啦~~
只是一个示意图。大致的画法是这样:
先观察x=a(t-sint) 在t∈[0,2π]单调增,从而很容易得出x取值范围是[0,2πa]。
再看y=a(1-cost) 在t∈[0,2π]先增后减,分界点在t=π,在t=0和t=2π时,y的值都是0。
根据以上所说,就可以画出大致的图形啦,注意图形需要经过(0,0),(2πa,0),且在x∈[0,2πa]是先上升再下降,即可。
至于图形还有个圆~可能是我画得不好吧。实际上应该不是圆。
有了前面的分析,套一下面积积分公式即可。
对了,才想起来我计算的是a>0的情况,若a<0,那么整个图形应该在中心对称的位置,不过不引入负面积的话,结果应该是一样的。
可以追加,只要答得好,给30
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