Areal i polarkoordinater

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
efc
Cayley
Cayley
Innlegg: 82
Registrert: 05/05-2010 12:49

God dag,

Oppgave: Find the areas of the regions inside the lemniscate $r^2 = 6\cos (2\theta)$ and outside the circle $r = \sqrt{3}$.

Bruker ø$=\theta$.
Jeg har kommet fram til at det er lettest å bruke symmetri rundt y-aksen, slik at det blir [tex]2*\int_{\frac{-\pi}{3}}^{\frac{\pi}{3}}\frac{1}{2}*((6*\cos(2\theta))^2 - \sqrt{3}^2) d\theta[/tex]
. Har skissa hvordan disse grafene ser ut, men kommer ikke fram til en fornuftig måte og regne skjæringspunktene på. Hvilken måte vil være mest naturlig? Har også en følelse av at jeg har tenkt feil en eller annen plass, så håper noen her kan guide meg i riktig retning.

Ble litt rotete det her, så bare spør om noe er uklart.

På forhånd, takk. :)

Edit: endret spørsmålet til tex - plutarco
Sist redigert av efc den 11/07-2013 18:57, redigert 2 ganger totalt.
Gustav
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 4563
Registrert: 12/12-2008 12:44

Bruk polarkoordinater.

Skjæringspunktenes vinkelkoordinater er gitt ved ligningen

$r^2 = (\sqrt{3})^2 = 6\cos 2\theta$, altså $\cos 2\theta = \frac12$, som svarer til at $2\theta = \pm \frac{\pi}{3}+2\pi n$.
efc
Cayley
Cayley
Innlegg: 82
Registrert: 05/05-2010 12:49

[tex][/tex]Takk for svar.

[tex]2*\int_{\frac{-\pi}{3}}^{\frac{\pi}{3}}\frac{1}{2}*(6^2*\cos^2(2\theta) - \sqrt{3}^2) d\theta[/tex]

Blir dette riktig integral å regne ut da?

Fasit er for øvrig [tex]3\sqrt{3} - \pi[/tex]
Gustav
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 4563
Registrert: 12/12-2008 12:44

Ser riktig ut, mener jeg.
efc
Cayley
Cayley
Innlegg: 82
Registrert: 05/05-2010 12:49

Får ikke rett svar av det. Har prøvd å plotte det inn i wolframalpha som gir dette:

[tex]\left [ 15\theta + \frac{9}{2}\sin4\theta \right ]_{-\frac{\pi}{3}}^\frac{\pi}{3} = 23.62[/tex]
(ekstraspm: Hva er koden for å få sånn bølgete = tegn? Som man skriver når man runder av)

http://www.wolframalpha.com/input/?i=in ... +to+pi%2F3

Ser du hvor jeg kan ha gjort en feil?
Gustav
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 4563
Registrert: 12/12-2008 12:44

Integrasjonsgrensene dine er feil, ja. Skal vel være $\pm \frac{\pi}{6}$.

\approx = $\approx$
Svar