극함수 r^2= sin2θ의 한고리로 둘러싸인 넓이는 얼마인가?

극함수 넓이 계산

극함수 r^2 = sin(2θ)의 한고리로 둘러싸인 넓이 계산

수식

주어진 극함수는 r^2 = sin(2θ)입니다.

두 고리 사이의 넓이

우선, 두 고리 사이의 넓이를 구하기 위해 다음의 정적분을 이용합니다.

∫[0, 2π] r^2 dr

위의 정적분을 계산하면, 넓이는 (8π^3)/3 - 82.683입니다.

Visual representation of the integral

Reimann 합

위의 정적분을 Reimann 합으로 근사할 수도 있습니다. 한 고리의 Reimann 합은 다음과 같습니다.

left sum | (4π^3 (n - 1) (2n - 1))/(3n^2) = (8π^3)/3 - (4π^3)/n + O((1/n)^2) (같은 길이의 소구간을 가정했을 때)

무한 대의 적분

주어진 극함수 r^2에 대한 무한 대의 적분은 다음과 같습니다.

∫ r^2 dr = r^3/3 + constant