関数 f(θ)=2cosθ+cosθ g(θ)=2sinθ-sin2θ 曲線C: x=f(θ) y=g(θ) (0≦θ≦π/3) と定義する。
(1)f(π/3) g(π/3) の値を求めよ (2)関数f(θ) g(θ) の増減を各々調べよ (3)点(0,0)と点(f(π/3),g(π/3))を通る直線lの方程式を求めよ (4)曲線Cと直線lとx軸で囲まれた図形の面積を求めよ
(1)〜(3)まではすんなりいけたのですが... (4)の解答が 面積の公式より S=1/2∫[0toπ/3](xdy/dθ-ydx/dθ)dθ-(※) となっているのですが、これって公式ですか? (※)以降の計算は分かるのですが、立式が分かりません。
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No.4993 - 2009/02/02(Mon) 01:11:43
| ☆ Re: 面積 / angel | | | 公式と呼んで良いかは分かりませんが… 線分OX1 (X1: (x1,y1)) と OX2 (X2: (x2,y2)) がなす三角形の面積は、1/2・(x1y2-x2y1) です。 ※ただし、OX2 の方が、OX1 よりも反時計周りの位置にある場合。逆ならば符号が反転
そうすると、θが?刄ニ変化する前後で、OX ( X:(x,y) ) が通る部分の面積は、x1,y1,x2,y2 の代わりに x,y,(x+?凅),(y+?凉) を適用して、 1/2・(x(y+?凉)-(x+?凅)y) = 1/2・(x?凉-?凅y) = 1/2・(x・?凉/?刄ニ-?凅/?刄ニ・y)・?刄ニ ※ただし、OX が反時計周りに動いていく場合。逆周りの場合は符号反転
なので、1/2・∫(x・dy/dθ-dx/dθ・y)dθ という計算で面積が求まることになります。
ただ、これが思いつかなくとも、 ・O, (f(π/3),g(π,3)), (f(π/3),0) が作る直角三角形 ・f(π/3)〜f(0) の範囲で、曲線Cとx軸に挟まれた部分の面積 の合計と考えれば、 1/2・f(π/3)・g(π/3) + ∫[f(π/3),f(0)] ydx = 1/2・f(π/3)・g(π/3) + ∫[π/3,0] ydx/dθ・dθ という計算でも良いです。
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No.5033 - 2009/02/04(Wed) 01:57:27 |
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