Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиямиy=x+1, y=cos x, y=0 (x<0)

Условие:

Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями y=x+1, y=cos x, y=0 (x<0)

Решение:

Конечно, давайте пристально изучим ваше задание. Предмет: математика. Раздел предмета: аналитическая геометрия и интегральное исчисление. Задание: Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями \( y = x + 1 \), \( y = \cos x \), и \( y = 0 \) для \( x < 0 \).
Шаг 1: Нахождение точек пересечения

Для нахождения площади фигуры, начнем с нахождения точек пересечения данных кривых.

  1. y = x + 1 и y = 0 \[ x + 1 = 0 \] \[ x = -1 \]
  2. y = \cos x и y = 0 \[ \cos x = 0 \] \[ x = -\frac{\pi}{2} \] (для области x < 0)
Шаг 2: Построение графиков и осознание ситуации

Построим на графике все три уравнения:

  • \( y = x + 1 \) — прямая, пересекающая ось y в точке (0, 1) и опускающаяся сквозь точку (-1, 0).
  • \( y = \cos x \) — косинусоида, спадающая из (0, 1) до (−π/2, 0).
  • \( y = 0 \) — ось x.

Рассмотрим только левую часть от оси y (x < 0). Теперь найдены точки пересечения - \( x = -1 \) и \( x = -\frac{\pi}{2} \).

Шаг 3: Определение интегралов для нахождения площади

Наша задача — вычислить площадь фигуры, находящейся между тремя кривыми в пределах от \( x = -\frac{\pi}{2} \) до \( x = -1 \). Разобьем интеграл на два участка:

  1. От \( x = -\frac{\pi}{2} \) до \( x = -1 \) между \( y = \cos x \) и \( y = 0 \).
  2. От \( x = -1 \) до \( x = -1 \) между \( y = x + 1 \) и \( y = 0 \).
Шаг 4: Вычисление конкретных интегралов

Интеграл для \( y = \cos x \) от \( x = -\frac{\pi}{2} \) до \( x = -1 \):

\[ \int_{-\frac{\pi}{2}}^{-1} \cos x \, dx \] \[ \int \cos x \, dx = \sin x \]

Значит, оценка на числовом участке:

\[ \left[ \sin x \right]_{-\frac{\pi}{2}}^{-1} = \sin(-1) - \sin \left(-\frac{\pi}{2}\right) \] \[ \sin(-1) - (-1) = \sin(-1) + 1 \]

Интеграл для \( y = x + 1 \) от \( x = -1 \) до \( x = -1 \):

\[ \int_{-1}^{-1} (x + 1) \, dx = 0 \quad \text{(так как длина отрезка равна нулю)} \]
Шаг 5: Итоговое нахождение площади

Так как площадь между прямой и осью \( x = 0\):

\[ \sin(-1) + 1 \approx -0.84147 + 1 = 0.15853 \]
Финальный результат

Площадь фигуры, ограниченной линиями \( y = x+1 \), \( y = \cos x \), \( y = 0 \) для \( x < 0 \):

\[ \boxed{0.15853} \]
Не нашли нужного вам решения? Оставьте заявку и наши авторы быстро и качественно помогут вам с решением.
Оставить заявку
Работа вам нужна срочно. Не волнуйтесь, уложимся!

Заполните, пожалуйста, данные для автора:

  • 22423 авторов готовы помочь тебе.
  • 2402 онлайн