求双曲螺线rθ=1,圆周r=1,r=3及极轴所围成的较小的区域的面积,答案为2
的有关信息介绍如下:双曲螺线rθ=1,圆周r=1,r=3及极轴所围成的较小的区域的面积=0.07。
解析:
联立两个方程
r=3cosθ
r=1+cosθ
当两个相等时,3cosθ=1+cosθ
即2cosθ=1,θ=π/3和-π/3
先对心形线在-π/3到π/3的面积求出来,因为上下对称,所以面积是上面一块的两倍
S1=∫[0,π/3](1+cosθ)^2dθ=∫[0,π/3](1+2cosθ+cosθ^2)dθ=π/2+9根号3/8
对于剩下的部分就是圆r=3cosθ,从π/3积分到π/2,仍然上下对称
S2=9∫[π/3,π/2](cosθ)^2dθ=3π/4-9根号3/8
总面积S=S1+S2=3π/4-9根号3/8+π/2+9根号3/8=5π/4
特性
把圆周率的数值算得这么精确,实际意义并不大。现代科技领域使用的圆周率值,有十几位已经足够了。如果以39位精度的圆周率值,来计算可观测宇宙(observable universe)的大小,误差还不到一个原子的体积。以前的人计算圆周率,是要探究圆周率是否循环小数。自从1761年兰伯特证明了圆周率是无理数,1882年林德曼证明了圆周率是超越数后,圆周率的神秘面纱就被揭开了。