Вещественные и комплексные числа Последовательности Предел функции Непрерывные функции Дифференциальное исчисление Формула Тейлора Элементы теории кривых Исследования характера поведения функций

Площадь плоской области Свойства площади.

Теорема (Монотонность). Если D1, D2 квадрируемы и D1Ì D2 , то mD1 £ mD2 . Тензоры Математика лекции примеры решения задач

Доказательство. Любой Pi для D1 является вписанным и для D2, поэтому mD1=sup mPi ,будет £ mD2.

Теорема (Аддитивность). Если квадрируемая область D разбита кусочно-гладкой кривой на две подобласти D1 ,D2 , то они квадрируемы и

mD = mD1 + mD2.

Доказательство (только для ломаной, разбивающей область на две части). Обозначения см. на рис. 2_10_3.swf. Выполнены следующие соотношения

Pi¢¢È Pi¢= Pi , Pe¢¢È Pe¢= Pe (1) Примеры вычисления интегралов Математика лекции и примеры решения задач

По заданному e выберем Pi , Pe так, что m Pe - m Pi < e . Из (1) следует, что

mPi¢¢ + mPi¢= mPi , mPe¢¢+ mPe¢= mPe . Вычитая из второго равенства первое получим , (mPe¢¢ - mPi¢¢) + (mPe¢ - mPi¢)= mPe - mPi < e . Откуда получаем неравенства (mPe¢¢ - mPi¢¢) < e , (mPe¢ - mPi¢) < e . Таким образом, квадрируемость D1 ,D2 доказана. Для доказательства равенства mD = mD1 + mD2 можно рассмотреть последовательность вписанных в D многоугольников Pk , реализующих верхнюю грань sup mPi = mD и таких, что PkÌ Pk+1 , . Если через Pk¢, Pk¢¢ , обозначить, соответствующие заданному разбиению области, вписанные многоугольники для областей D1 ,D2 , то будет выполнено равенство

mPk¢ + mPk¢¢ = m Pk (2)

  так как Pk¢ Ì Pk+1¢ , Pk¢¢ Ì Pk+1¢¢ ( это следует из условия PkÌ Pk+1 ), то будут существовать пределы  и . Переходя к пределу в (2) получим

mD1 + mD2 ³  +   = mD.

Аналогичное рассуждение можно повторить для описанных многоугольников. В результате получим неравенство

mD1 + mD2 £ mD.

Откуда и следует требуемое равенство.

В качестве еще одного свойства площади отметим ее независимость от выбора системы координат. Легко доказать

Теорема (Второй критерий квадрируемости). Пусть D некоторая область. Если для

"e>0 $ кадрируемые , то D квадрируема.

В теореме сформулировано только достаточное условие квадрируемости, необходимость этого условия очевидна.

  Множество D называют областью определения функции, переменные х и у- независимыми переменными или аргументами, переменную z - зависимой переменной (или функцией). Множество всех значений, которые принимает переменная z, называют областью значении функции. Функция двух переменных, так же как и функция одной переменной, может быть задана различными способами: явно, неявно, параметрически и др. Мы будем рассматривать в основном функции, заданные явно с помощью формулы z = f(x,y). Таким образом, областью определения функции двух переменных z =f(x, у) является некоторое множество точек М(х; у) плоскости Оху. Определение. Графиком функции z = f(x,y) двух независимых пе­ременных х и у называется множество всех точек Р(х;у ;f(x,y)) пространства Oxyz 

Лекции, конспекты, курсовые, примеры решения задач