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用語集

媒介変数表示での面積ばいかいへんすうひょうじでのめんせき

閉曲線へいきょくせん が 囲 む 面積めんせきS=12(xdyydx)S=\frac{1}{2}\oint(x\,dy-y\,dx) ま た は ydxdtdt\int y\,\frac{dx}{dt}\,dt等。

数学

媒介ばいかい変数へんすう表示ひょうじx=f(t), y=g(t)x=f(t),\ y=g(t)閉曲線へいきょくせんかこ面積めんせきは、つぎ公式こうしき(グリーンの定理ていりからみちびかれる)でもとめられます。

公式こうしきしき
一般いっぱんがたS=12αβ(xdydtydxdt)dtS=\dfrac{1}{2}\displaystyle\int_\alpha^\beta\left(x\dfrac{dy}{dt}-y\dfrac{dx}{dt}\right)dt
楕円だえん面積めんせきπab\pi ab
サイクロイド1 やまxx3πa23\pi a^2

たとえば楕円だえんx=acost, y=bsintx=a\cos t,\ y=b\sin t にこの公式こうしきてはめると、面積めんせきπab\pi abられます。x=yx=yあらわしにくい複雑ふくざつ閉曲線へいきょくせんでも、媒介ばいかい変数へんすうのまま面積めんせき計算けいさんできるのがおおきな利点りてんです。

試験しけんでは サイクロイドや楕円だえんかこ面積めんせき媒介ばいかい変数へんすうのままもとめる問題もんだい頻出ひんしゅつ12(xdyydx)\dfrac{1}{2}\int(x\,dy-y\,dx)かたちおぼえておくと、置換ちかんせずに一気いっき計算けいさんできる。