求曲线r=3cosx,r=1+cosx所围平面图形公共部分的面积

学习 时间:2026-04-08 23:27:54 阅读:8884
求曲线r=3cosx,r=1+cosx所围平面图形公共部分的面积

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高挑的水壶

轻松的花瓣

2026-04-08 23:27:54

你这个有点难表示,因为cosx是周期函数需要指明求哪个区间的面积,不然会重复出现很多个同样的面积。面积不就是无限大吗?那莪只做- π 到 2π的部分了解3cosx = 1 + cosxx = - π/3,π/3,5π/3在x∈[- π/3,π/3]围成的面积,3cosx > 1 + cosx= ∫(- π/3→π/3) [3cosx - (1 + cosx)] dx= 2√3 - 2π/3在x∈[π/3,5π/3]围成的面积,1 + cosx > 3cosx= ∫(π/3→5π/3) [(1 + cosx) - 3cosx] dx= 2√3 + 4π/3所以公共部分的面积= n * [(2√3 - 2π/3) + (2√3 + 4π/3)],n∈整数= n * (4√3 + 2π/3),只好这样表示了,共有n个这样的面积 再问: 书上答案为什么会是这样的呢? 再答: 原来是极坐标的形式,开始真没看清楚了。。。 { r = 3cosθ { r = 1 + cosθ 3cosθ = 1 + cosθ cosθ = 1/2 θ = π/3 或 2π - π/3 = 5π/3 交点为(3/2,π/3)和(3/2,5π/3) ∴阴影面积 = 2[∫(0→π/3) (1/2)(3cosθ)² dθ + ∫(π/3→π/2) (1/2)(1 + cosθ)² dθ] = (9/2)∫(0→π/3) (1 + cos2θ) dθ + ∫(π/3→π/2) (1 + 2cosθ + cos²θ) dθ = (9/2)[θ + sinθcosθ] |(0→π/3) + [θ + 2sinθ + (1/2)(θ + sinθcosθ)] |(π/3→π/2) = (9/2)[π/3 + (√3/2)(1/2)] + [π/2 + 2 + (1/2)(π/2)] - [π/3 + √3 + (1/2)(π/3 + (√3/2)(1/2))] = 2 + 7π/4

最新回答共有2条回答

  • 曾经的仙人掌
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    2026-04-08 23:27:54

    你这个有点难表示,因为cosx是周期函数需要指明求哪个区间的面积,不然会重复出现很多个同样的面积。面积不就是无限大吗?那莪只做- π 到 2π的部分了解3cosx = 1 + cosxx = - π/3,π/3,5π/3在x∈[- π/3,π/3]围成的面积,3cosx > 1 + cosx= ∫(- π/3→π/3) [3cosx - (1 + cosx)] dx= 2√3 - 2π/3在x∈[π/3,5π/3]围成的面积,1 + cosx > 3cosx= ∫(π/3→5π/3) [(1 + cosx) - 3cosx] dx= 2√3 + 4π/3所以公共部分的面积= n * [(2√3 - 2π/3) + (2√3 + 4π/3)],n∈整数= n * (4√3 + 2π/3),只好这样表示了,共有n个这样的面积 再问: 书上答案为什么会是这样的呢? 再答: 原来是极坐标的形式,开始真没看清楚了。。。 { r = 3cosθ { r = 1 + cosθ 3cosθ = 1 + cosθ cosθ = 1/2 θ = π/3 或 2π - π/3 = 5π/3 交点为(3/2,π/3)和(3/2,5π/3) ∴阴影面积 = 2[∫(0→π/3) (1/2)(3cosθ)² dθ + ∫(π/3→π/2) (1/2)(1 + cosθ)² dθ] = (9/2)∫(0→π/3) (1 + cos2θ) dθ + ∫(π/3→π/2) (1 + 2cosθ + cos²θ) dθ = (9/2)[θ + sinθcosθ] |(0→π/3) + [θ + 2sinθ + (1/2)(θ + sinθcosθ)] |(π/3→π/2) = (9/2)[π/3 + (√3/2)(1/2)] + [π/2 + 2 + (1/2)(π/2)] - [π/3 + √3 + (1/2)(π/3 + (√3/2)(1/2))] = 2 + 7π/4

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