平面薄片D由y=sinx,y=2x/π所围成,求质心

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  • 求出y=sinx,y=2x/π交点为( -π/2,-1) ,(0,0),( π/2,1)

    所围平面由两部分组成,对称于原点,则质心坐标为(0,0)

    但是,题中可能求的是右侧部分的质心,于是有:

    积分区间:x从0到π/2,y从2x/π到sinx,

    ∫∫dxdy=∫(sinx-2x/π)dx=-cosx-x^2/π| x从0到π/2=1-π/4

    ∫∫xdxdy=∫x(sinx-2x/π)dx=∫(x*sinx-2x^2/π)dx

    =(-x*cosx+sinx-2/(3π)*x^3) | x从0到π/2=1-π^2/12,

    ∫∫ydxdy=∫1/2*y^2(y从2x/π到sinx)dx=1/2*∫((sinx)^2-4x^2/π^2)dx

    =1/2*(1/2*x-1/4*sin2x-4/(3π^2)*x^3) | x从0到π/2=π/8-1/6

    xc=∫∫xdxdy/∫∫dxdy=(1-π^2/12)/( 1-π/4)=(12-π^2)/(12-3π)≈0.827

    yc=∫∫ydxdy/∫∫dxdy=(π/8-1/6)/(1-π/4)=( 3π-4)/(24-6π)≈1.053

    所以,右侧部分质心坐标约为(0.827,1.053)