Diện Tích, Diện Tích Mặt Xoay Tròn và Thể Tích Của Vật Thể
Trên Hệ Tọa Độ Cực và Hệ Tọa Độ Hàm Tham Số
Chúng
tôi viết tóm tắt bài này để đưa ra một số ví dụ về hàm tọa độ cực và hàm tham
số được giải theo lý thuyết. Sau
đó hướng dẫn sử dụng tiện ích GraphFunc
trực tuyến để để kiểm chứng hình vẽ và kết quả của các chức năng như tính đạo
hàm cấp I/II, diện tích, diện tích mặt xoay tròn và thể tích của vật thể xoay
tròn.
Thí
Dụ 1: Vẽ đồ thị của hàm tọa độ cực
, với
= 0
và
. Tính diện tích của đường vòng cong kín
nhỏ với
trong
khoảng
.
Chọn
các giá trị đặc biệt của
gồm:
0,
/6,
/2,
và
ta có
các giá trị r lần lược là: 1, 0, -1, 0, 1. Dùng các giá trị này để vẽ đường có góc
từ 0
tới
. Sau đó, ta cũng chọn các giá trị góc
tương
tự trong khoảng
và 2
và vẽ
hình như chỉ ở trong Hình 1.

Hình 1.
Dùng
công thức diện tích:
, ta
có:



![]()
(0,54351644223648)
Dùng
tiện ích GraphFunc để kiểm chứng lại đáp án như sau: Bạn vào trang web: http://viet.seriesmathstudy.com.
Sau khi vào trang web này, bạn cần đợi một lát để applet tải về máy bạn. Từ
thanh kéo Hàm Tọa Độ Đề Cát, bạn chọn
mục Hàm Tọa Độ Cực. Đoạn nhập hàm số vào ô có nhãn hiệu f(t) = .
Chọn “t” là biến số thay cho
(vì
không
đánh máy được nên chọn biến số là t).
Sau đó bạn cho giá trị khoảng của t từ 0 tới 2
(ở
ngay dưới nút Vẽ Hàm!. Theo
mặc định, gía trị đã có rồi), rồi bấm nút Vẽ Hàm! để thấy đồ thị hiển thị bên
tay trái. Xem Hình 2. Đến đây bạn
điền giá trị pi/6 cho ô có nhãn hiệu “Từ” và 5*pi/6 cho ô có nhãn
hiệu “Tới” để tính diện tích. Sau
đó bấm nút Diện Tích bạn sẽ thấy mầu đỏ nhạt tô trên đồ thị và giá trị tính
được là 0,5435… hiển thị cạnh nút Diện Tích. Như vậy ta thấy đáp án ở trên và đáp án mà GraphFunc tính là
giống nhau. Từ đây bạn có thể cho
bất kỳ hàm số chuẩn nào mà bạn muốn GraphFunc vẽ và tính diện tích đều được cả. Bạn thử cho các giá trị x hay t vào ô có nhãn hiệu x = hay t =, rồi bấm vào nút “Tính” sẽ hiển thị kết quả
các giá trị của đạo hàm cấp 1 và 2 tương ứng tại các điểm muốn tính.

Hình 2 – cho thấy diện tích của hình vòng cong kín nhỏ được
GraphFunc tính có giá
trị gần bằng 0,5435.
Một kết quả thu được phù hợp với cách giải theo lý thuyết.
Nếu bạn muốn xem hình ba chiều và tính thể tích của hàm cực ở trên, bạn chọn 3 Chiều từ hộp thanh kéo 2 Chiều. Sau đó bạn điền hàm số 1- 2*sin(t) lại vào ô có nhãn hiệu f(t), rồi bấm Nút Vẽ!. Để có thể tích xoay hay diện tích mặt xoay, bạn chọn x-axis từ mục có nhãn hiệu Xoay Quanh. Sau đó điền các giá trị pi/6 và 5*pi/6 cho Từ và Tới rồi bấm nút Thể Tích hay Diện Tích Mặt. Xem Hình 3.

Hình 3.
Đôi khi bạn bắt gặp diện tích mặt hay thể tích “âm”, thì bạn hiểu rằng giá trị t đang đi nằm trong khoảng và hướng của nó đồng chiều với kim đồng hồ, nếu bạn “hình dung” nó từ góc độ hai chiều. Chiều dương là chiều mà góc t “di chuyển” có cùng chiều xoay với kim đồng hồ.
Bạn phải chọn chế độ vẽ Hàm Tham Số từ hộp kéo Hàm Số Đề Cát để vẽ đồ thị của hàm tham số. Sau khi chọn chế độ này xong, bạn hãy theo hướng dẫn ở ví dụ trên để vẽ hay tính diện tích, diện tích mặt xoay, thể tích xoay của vật thể. Thí dụ: Bạn vẽ hàm tham số: x(t) = t và y(t) = sin(t).
Mọi ý kiến xây dựng và bài vở xin liên lạc dothi@seriesmathstudy.com.
Copyright
2005- http://toantructuyen.seriesmathstudy.com. All rights
reserved. Contact us.
Ghi rõ nguồn "http://toantructuyen.seriesmathstudy.com" khi bạn đăng
lại thông tin từ website này.