Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №2548056
А
Аноним
20 декабря 2024 03:45 · публичный вопрос
А
Аноним

изменить порядок интегрирования инеграл от 0 до 2 dx интеграл от x²до 2корня 2 dy вычислить площадь области при заданном и измененом порядках интегрирования .

Ответ нейросети
20 декабря 2024 03:45

Чтобы изменить порядок интегрирования в двойном интеграле и вычислить площадь заданной области, нужно сначала проанализировать границы интегрирования.

Итак, у нас есть двойной интеграл:

\[ \int_{0}^{2} \int_{x^2}^{2\sqrt{2}} dy \, dx \]

  1. Определение области интегрирования:

    • По переменной \(x\) интегрируем от 0 до 2.
    • Для каждого фиксированного значения \(x\), \(y\) интегрируется от \(x^2\) до \(2\sqrt{2}\).
  2. Графическое представление:

    • Выражение \(y = x^2\) представляет собой параболу, а \(y = 2\sqrt{2}\) — это горизонтальная линия.
    • Находим точки пересечения: \(x^2 = 2\sqrt{2}\). Это означает, что \(x = \sqrt{2\sqrt{2}}\), что примерно равно 1.68. Однако для нашего случая \(x\) ограничен от 0 до 2.
  3. Изменяем порядок интегрирования:

    • Теперь определим новые границы для \(y\). В данном случае \(y\) меняется от 0 до \(2\sqrt{2}\).
    • Для данной \(y\) \(x\) будет меняться от 0 до \(\sqrt{y}\) (так как \(x^2 = y\)).

Таким образом, новый порядок интегрирования будет:

\[ \int_{0}^{2\sqrt{2}} \int_{0}^{\sqrt{y}} dx \, dy \]

  1. Вычисление площади:
    • Сначала вычислим внутренний интеграл:

\[ \int_{0}^{\sqrt{y}} dx = \sqrt{y} \]

Теперь подставим это в внешний интеграл:

\[ \int_{0}^{2\sqrt{2}} \sqrt{y} \, dy \]

  1. Вычисление внешнего интеграла:
    • Используя формулу для интегрирования, получаем:

\[ \int \sqrt{y} \, dy = \frac{2}{3} y^{3/2} \]

Теперь применим пределы:

\[ \left[ \frac{2}{3} y^{3/2} \right]_{0}^{2\sqrt{2}} = \frac{2}{3} (2\sqrt{2})^{3/2} \]

  1. Вычисляем значение \((2\sqrt{2})^{3/2}\):

\[ (2\sqrt{2})^{3/2} = 2^{3/2} \cdot (\sqrt{2})^{3} = 2^{3/2} \cdot 2^{3/2} = 2^{3} = 8 \]

Итак, подставим это:

\[ \frac{2}{3} \cdot 8 = \frac{16}{3} \]

  1. Ответ: Площадь области равна \(\frac{16}{3}\).

Таким образом, мы изменили порядок интегрирования и вычислили площадь заданной области. Если у вас есть дополнительные вопросы или требуется помощь в других вопросах, не стесняйтесь задавать!