23. Területszámítás elemi úton és az integrálszámítás felhasználásával | Sulinet Hírmagazin
 
23. Területszámítás elemi úton és az integrálszámítás felhasználásával
2006/02/18 11:26
65 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.
A 2006. májusi/júniusi emelt szintű szóbeli érettségi egyik vizsgatételvázlatát adjuk közre. Felhívjuk a figyelmet arra, hogy a tételvázlat a szerző elképzeléseit tükrözi, semmiképpen nem tekinthető "hivatalos"-nak.

Területszámítás

I. Sokszögek területe

Minden sokszöghöz rendelhetünk egy pozitív valós számot, amelyet a sokszög területének nevezünk, és a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

  1. Egységnégyzet területe 1.
  2. Egybevágó sokszögek területe egyenlő.
  3. Ha egy sokszöget két sokszögre bontunk, akkor e kettő területének összege az eredeti sokszög területével egyenlő.

II. Speciális síkidomok területe

  1. Bizonyítható, hogy téglalap területe két szomszédos oldalhosszának szorzata. (Elfogadjuk)
  2. Paralelogramma átdarabolható téglalappá, így területe egy oldal és a hozzá tartozó magassága hosszának szorzata.
  3. Háromszög területe visszavezethető paralelogramma területére:
    Háromszög területe számolható kerületéből és beírható körének sugarából. Háromszög területe számolható Heron-képlettel. Háromszög területe számolható két oldalából és a közbezárt szög szinuszából. ( A leggyakrabban használt képleteket írtuk le.)
  4. Trapéz területe visszavezethető paralelogramma területének kiszámítására
  5. Deltoid területe visszavezethető téglalap területének kiszámítására.
  6. Szabályos sokszögek területe háromszögek területének számítására vezethetők vissza.
  7. r sugarú kör területét a
    határozott integrál adja.
  8. Körcikk területe egyenesen arányos a hozzá tartozó középponti szöggel.
  9. Körszelet területe visszavezethető körcikk és háromszög területének kiszámítására.

III. Határozott integrál

Legyen f(x) az [a; b] intervallumon értelmezett korlátos függvény, és az intervallum egy beosztása Ezen beosztáshoz tartozó

  • alsó közelítő összeg :
    ahol mi az [xi-1; xi] intervallumon a függvény alsó határa.
  • felső közelítő összeg:
    ahol Mi az [xi-1; xi] intervallumon a függvény alsó határa.

Az [a; b] intervallumon értelmezett korlátos f(x) függvényt integrálhatónak nevezzük, ha egyetlen olyan szám létezik, amelyik az f(x) függvény egyetlen alsó közelítő összegénél sem kisebb, és egyetlen felső közelítő összegénél sem nagyobb. Ezt a számot nevezzük f(x)[a; b] intervallumon vett határozott integráljának.

Az [a; b] intervallumon folytonos, nem negatív f(x) függvény görbéje alatti területet a határozott integrál fogalmából következően az képlettel számolhatjuk.

Ha az f(x) folytonos függvényre nincs előjelkikötés, akkor az f(x) integrálja az x tengely feletti és alatti területek előjeles összegét adja. Ilyenkor az x tengely felett idomok területét pozitív, az x tengely alatti síkidomok területét negatív előjellel vesszük figyelembe

Tétel:

Alkalmazások:

  1. Területszámítás
  2. Felszínszámítás
  3. Mérnöki munka

Feladatok

  1. Határozza meg a valós számok halmazán értelmezett alábbi két függvény görbéje által bezárt területet! f(x)=2x2, g(x)=x2+9
  2. Számítsa ki az f(x)=sinx függvénygörbe és az x tengely között fekvő síkidom területét az
    határok között!
  3. 70˚-os középponti szögű 10 egység sugarú körcikk középpontja O, a határoló sugarak végpontja A illetve B. Az OA felezéspontja E, az OB felezéspontja F. Mekkora a beszínezett rész területe?

Tananyagot ajánlunk

Csillagászat A téma főbb témakörei a szférikus csillagászat, csillagászattörténet, csillagok, galaxisok és a Világegyetem jellemzői.
Magyar nyelv Az általános nyelvészeti tananyag, melynek témái a nyelvváltozatok, a nyelvtörténet, a nyelvi szintek rendszere, a fonémaszint, a morfémaszint, a lexémaszint, a szintagmaszint, a mondatszint, a textémaszint és a szövegszint.