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極座標面積

在極坐標系中,面積的計算可以通過不同的方法進行,具體取決於所考慮的幾何形狀。以下是幾種極坐標下面積的計算方法:

普通扇形面積:

面積公式為 \( S = \frac{1}{2} r^2 \Delta \theta \),其中 \( r \) 是極徑,\( \Delta \theta \) 是中心角的增量。

曲線圍成的面積:

如果曲線 \( r = f(\theta) \) 在區間 \( [\alpha, \beta] \) 上非負且連續,那麼曲線圍成的面積可以通過定積分計算:\( S = \frac{1}{2} \int_{\alpha}^{\beta} f(\theta)^2 d\theta \)。

曲線周長圍成的面積:

面積公式為 \( S = \int_{\theta_1}^{\theta_2} 2\pi r(\theta) \sin(\theta) \sqrt{r^2(\theta) + [r'(\theta)]^2} d\theta \),其中 \( r(\theta) \) 是曲線的極坐標方程,\( \theta_1 \) 和 \( \theta_2 \) 是積分的上下限。

這些方法提供了極坐標下計算不同類型面積的途徑。在實際套用中,應根據具體的幾何形狀選擇合適的方法。