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área de parte de la espiral de Arquímedes

Encuentra el área de la región dentro del "primer bucle" de la espiral de Arquímedes (es decir, la espiral para $0 \le \theta \le 2 \pi $ ) y a la izquierda de la $y$ -eje.

El área que la pregunta quiere es entre $ \theta = \pi /2$ y $ \theta = 3 \pi /2$ para el gráfico $r= \theta $ . Por lo tanto, calculé la integral $ \int_ { \pi /2}^{3 \pi /2} \theta \,d \theta = \pi ^2$ . Incluso lo comprobé con una calculadora gráfica para asegurarme de que la integral se calculaba correctamente. Sin embargo, aparentemente, esta no es una respuesta correcta. ¿Podría alguien ayudarme a ver por qué?

2 votos

¿Puede explicar por qué escribió el área como $\int\theta\ d\theta$ ? ¿Estás familiarizado con las integrales dobles?

2 votos

¿No es el elemento del área $r dr d\theta$ ¿en polar?

0 votos

La integral es $\int \int r d\theta dr = \frac{1}{2}\int \theta^2 d\theta$ , te olvidaste de integrar $r$ primero de cero a $\theta$ .

7voto

Shubham Johri Puntos 692

Recordemos que el elemento de área en coordenadas polares viene dado por $r\ dr\ d\theta$ . Para cualquier valor de $\theta,r$ oscila entre $0\to\theta$ . Además, $\theta$ oscila entre $\pi/2\to3\pi/2$ .

La respuesta es $$\int_{\pi/2}^{3\pi/2}\int_0^\theta r\ dr\ d\theta=\frac{13\pi^3}{24}$$

Graph

6voto

La integral para encontrar el área en coordenadas polares es diferente a la que tienes.

Por favor, utilice la fórmula correcta y obtendrá la respuesta correcta.

$$ A = (1/2) \int r^2 d\theta $$ donde en su caso $ r=\theta $

0 votos

Un extra $\pi$ allí

1 votos

Gracias, lo he arreglado, ahora es correcto.

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