Пусть фигура представляет собой сектор, заданный в полярной системе координат кривой , где
- неотрицательная непрерывная кривая на отрезке
. Разобьем угол
на n частей лучами
<
<…<
и обозначим
(рисунок 4).
Площадь криволинейного сектора равна сумме n площадей
, заданных разбиением
, i = 1, 2, …, n,
.
Выберем один из элементов разбиения , соответствующий сектору
, и зафиксируем на этом промежутке произвольное значение
. Значение функции
в точке
обозначим
Рисунок 4
и заменим площадь криволинейного сектора круговым сектором радиуса , площадь которого
. Выполним такую же операцию на каждом участке разбиения
и просуммируем полученные значения.
Сумма площадей круговых секторов
представляет собой интегральную сумму , предел которой, существующий в силу непрерывности функции , равен определенному интегралу, выражающему площадь фигуры в полярных координатах
Пример.
Вычислить в полярных координатах площадь плоской фигуры, ограниченной линией и лучами
.
Решение.
Функция положительна и непрерывна на отрезке
. Для наглядности изобразим фигуру в полярной системе координат.
Эта фигура является криволинейным сектором, и мы сразу можем применить соответствующую формулу для нахождения его площади: