Вычислите интеграл \( \int_L x \, dy \), где \( L \) представляет собой отрезок прямой, заданной уравнением \( \frac{x}{a} + \frac{y}{b} = 1 \), начиная от точки пересечения с осью абсцисс и заканчивая в точке пересечения с осью ординат.
Математика 11 класс Интегралы и их применение
Для вычисления интеграла \( \int_L x \, dy \), где \( L \) представляет собой отрезок прямой, заданной уравнением \( \frac{x}{a} + \frac{y}{b} = 1 \), нам нужно сначала определить точки пересечения этой прямой с осями координат.
1. **Найдем точки пересечения с осями координат**:
2. **Теперь определим, как выразить dy через dx**:
Из уравнения прямой можно выразить y:
y = b(1 - x/a).
Теперь найдем производную dy/dx:
dy/dx = -b/a.
3. **Теперь мы можем выразить dy через dx:**
dy = (-b/a) dx.
4. **Теперь подставим выражение для dy в интеграл:**
Интеграл \( \int_L x \, dy \) можно записать как:
\( \int_{x=a}^{x=0} x \cdot dy = \int_{a}^{0} x \cdot \left(-\frac{b}{a}\right) dx \).
5. **Упрощаем интеграл:**
Теперь мы можем вынести постоянный множитель из интеграла:
\( -\frac{b}{a} \int_{a}^{0} x \, dx \).
6. **Вычислим интеграл \( \int x \, dx \):**
Интеграл от x равен \( \frac{x^2}{2} \), поэтому:
\( -\frac{b}{a} \left[ \frac{x^2}{2} \right]_{a}^{0} = -\frac{b}{a} \left( \frac{0^2}{2} - \frac{a^2}{2} \right) = -\frac{b}{a} \left( 0 - \frac{a^2}{2} \right) = \frac{b a}{2}. \)
7. **Следовательно, ответ для интеграла:**
\( \int_L x \, dy = \frac{b a}{2}. \)
Таким образом, мы вычислили интеграл, и его значение равно \( \frac{b a}{2} \).