Площадь в полярных координатах начало

Пример 5. Найти площадь петли декартова листа .  Подпись:  

                   Рис.3.5
             

Решение. Перейдем к полярным координатам по обычным фор­мулам   , .Тогда заданное уравнение перепишется в виде,или

01 12
. Из этого уравнения вытекает, во-первых, что  при  и при  и, во-вторых,  при и . Последнее означает, что декартов лист имеет асимптоту, уравнение которой  можно найти обычным обра­зом в декартовых координатах.Следовательно, петля декартова ли­ста описывается при изменении   от 0 до  и лежит в первой четверти (рис.3.5).Таким образом, искомая площадь равна . Пользуясь симметрией кривой от­носительно биссектрисы , т, е. относительно луча , мы можем вычислить площадь половины петли (от  до ) и затем удвоить ее. Это позволит воспользоваться  заменой 
  01

 , ,  что дает. Новая замена, приводит к интегралу.

Множество  – связное в , если всякие его две точки можно соединить непрерывной кривой, состоящей только из точек множества .

Всякое ограниченное связное открытое множество – область; область   вместе со своей границей  – замкнутая область.

Точка , называется предельной точкой множества , , если в любой ее окрестности существует точка ,
отличная от  и принадлежащая множеству .

Множество , , называется замкнутым в , если оно содержит все свои предельные точки.

Например,  – замкнутое в  множество,  – не является замкнутым в  множеством, поскольку  – предельная точка множества , но .

Предельная точка множества может принадлежать, а может и не принадлежать множеству.

Точка , называется изолированной точкой множества , если можно указать окрестность этой точки такую, что в ней нет других точек из множества , т.е.

.

Понятия "открытое множество" и "замкнутое множество" не
отрицают друг друга. Существуют множества открытые и замкнутые (одновременно), например множество  в , а также можно указать множества, не являющиеся ни открытыми, ни замкнутыми, например множество  в .

ПРИМЕР 4. Для функции  представить на плоскости  множество точек  ее существования; указать свойства
этого множества.

Решение. , т.е. . Геометрически это множество представляется точками, заполняющими вертикальный угол между прямыми  и , точка  должна быть выброшена.

Свойства множества :

1)   – не открытое множество, так как можно указать точку, например, , которая принадлежит множеству, но не является его внутренней точкой;

2)   – не связное множество, так как не всякие две его точки
можно соединить непрерывной кривой, состоящей из точек множества , например точки  и ;

3)   – неограниченное множество, так как , ;

4)   – незамкнутое множество, так как оно не содержит все свои предельные точки, например точка  – предельная точка для , но .

 

Для вычисления производных сложной функции в общем случае нужно: 1) сложную функцию дифференцировать по независимым переменным; 2) установить число независимых переменных (что соответствует количеству возможных частных производных первого порядка сложной функции); 3) определить число промежуточных переменных (т.е. количество слагаемых в формуле для значения каждой частной производной сложной функции). Производная сложной ФНП по независимому переменному равна сумме произведений производной внешней функции по каждому из промежуточных переменных, умноженной на производную этого промежуточного переменного по соответствующему независимому аргументу.