Площа криволінійної трапеції 1

2. Розіб'ємо довільно відрізок на частин точками

і виберемо на кожному частковому відрізку довільну точку. так щоб .

3. Відновимо перпендикуляри в точках до перетину з графіком.

4. Через отримані точки провести прямі, паралельні осі. отримаємо ступінчасту фігуру.

5. Площа криволінійної трапеції приблизно дорівнює площі ступінчастою фігури:

6. Очевидно що при. де площа ступінчастою фігури прагне до площі криволінійної трапеції.

7. З іншого боку, площа ступінчастою фігури є інтегральною сумою для певного інтеграла.

8. Так як за умовою теореми функція неперервна на відрізку. то межа цієї суми при існує і дорівнює певному інтегралу від функції по:

9. Отже, і площа криволінійної трапеції чисельно дорівнює визначеному інтегралу від функції по відрізку:

Геометричний сенс теореми: певний інтеграл від неотрицательной неперервної функції на відрізку чисельно дорівнює площі криволінійної трапеції з основою. обмеженої зверху графіком функції.

Площа фігури розташованої під віссю Ox

Теорема 4. Пустьфункція неперервна на відрізку і. тобто крива і криволінійна трапеція, обмежена знизу цієї кривої, лежать під віссю. Тоді площа криволінійної трапеції. визначається за формулою:

1. Зобразимо малюнок відповідно до умовою теореми.

2. Розглянемо функцію.

3. Ця функція неотрицательна і неперервна на. і її графік лежить над віссю.

4. Криволінійна трапеція, обмежена зверху графіком функції на відрізку є дзеркальне відображення первісної трапеції.

5. Отже, фігури і конгруентний (рівні), і по властивості площ їх площі рівні.

6. Площа криволінійної трапеції виражається формулою:

7. Отже, по цій же формулі визначається площа заданої трапеції за умовою теореми. ч. т. д.

Площа фігури в декартовій системі координат

1. Розглянемо тепер більш загальний випадок, коли деякі частини кривої знаходяться над віссю. а інші - під віссю.

2. Зобразимо малюнок:

3. Тепер відповідно до двох попередніх теоремами площа фігури буде визначатися так:

Площа фігури, обмеженої зверху і знизу

1. Визначимо площу фігури, обмеженою знизу і зверху графіками функцій. . . для будь-кого. де. - безперервні і невід'ємні функції на.

2. Зобразимо малюнок:

3. Так як обидві функції невід'ємні, то площа цієї фігури дорівнює різниці площ двох криволінійних трапецій, обмежених зверху відповідно графіками функцій і.

4. Отже, площа фігури визначається за формулою:

Зауваження. Дана формула буде справедлива тоді і тільки тоді, коли і набувають від'ємних значень.

Схожі статті