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104六家高中一題

回復 3# cefepime 的帖子

可以用變數代換,積分來寫這個過程

\( x\leq 4, y \geq 0  \) 的部分,可寫成

\( (x,y) = (4\cos \theta - k \sin \theta, 4\sin \theta + k \cos \theta ), 0 \leq \theta \leq \frac32, 0\leq k \leq 6- 4\theta \)
固定 \( \theta \) 值的時候,\( (4\cos\theta, 4\sin\theta ) \) 為 \( x^2 +y^2 =4^2 \) 上的一點,改變 \( k \) 的值,由 \( 0\sim 6-4\theta \) 為切線段 (bugmens 原圖)

\( (x,y)_{\theta}=(-4\sin\theta -k\cos\theta,4\cos\theta -k\sin\theta) \)
\( (x,y)_{k}=(-\sin\theta,\cos\theta) \)

\( |J|=| \begin{vmatrix}-k\cos\theta & -k\sin\theta\\
-\sin\theta & \cos\theta
\end{vmatrix} |=k \)

故 \( x\leq 4, y\geq 0 \) 中,牛所能移動到的區域面積為

\( \int\int_A dxdy = \int_{0}^{\frac{3}{2}}\int_{0}^{6-4\theta}kdkd\theta=\int_{0}^{\frac{3}{2}}\frac{1}{2}(6-4\theta)^{2}d\theta=9 \)
( 上行的計算,就是 cefepime 老師的 = Σ(BC)*(BC/2)*ψ = (6²/3)*(1/2)*(3/2) = 9 )

故所有可移動面積為 \( 9\times 2 + \frac12 6^2\pi =18+18\pi \)
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回復 5# cefepime 的帖子

應該是感謝 cefepime 絕妙的想法才是

如果還記得直角坐標轉極坐標 \(dxdy = rdrd\theta \) 的話

而  #4 的地方,我只是利用 k 表示了和 r 垂直的方向而已,

然後就像是極坐標轉換一樣的積分!
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