Polar Area D9D5E0
1. Задача: Найти площади фигур, ограниченных кривыми в полярных координатах $R=\frac{5}{2}\sin\varphi$ и $r=\frac{3}{2}\sin\varphi$.
2. Формула для площади фигуры, ограниченной полярной кривой $\rho(\varphi)$ от $\alpha$ до $\beta$:
$$S=\frac{1}{2}\int_{\alpha}^{\beta} \rho(\varphi)^2 d\varphi$$
3. Поскольку обе кривые имеют вид $k\sin\varphi$, они определены на $\varphi \in [0, \pi]$ (где $\sin\varphi \geq 0$).
4. Площадь фигуры, ограниченной двумя кривыми, равна разности площадей:
$$S=\frac{1}{2}\int_0^{\pi} \left(R^2 - r^2\right) d\varphi = \frac{1}{2}\int_0^{\pi} \left(\left(\frac{5}{2}\sin\varphi\right)^2 - \left(\frac{3}{2}\sin\varphi\right)^2\right) d\varphi$$
5. Упростим подынтегральное выражение:
$$\left(\frac{5}{2}\sin\varphi\right)^2 - \left(\frac{3}{2}\sin\varphi\right)^2 = \frac{25}{4}\sin^2\varphi - \frac{9}{4}\sin^2\varphi = \frac{16}{4}\sin^2\varphi = 4\sin^2\varphi$$
6. Тогда площадь:
$$S=\frac{1}{2}\int_0^{\pi} 4\sin^2\varphi d\varphi = 2\int_0^{\pi} \sin^2\varphi d\varphi$$
7. Используем формулу для интеграла:
$$\int_0^{\pi} \sin^2\varphi d\varphi = \frac{\pi}{2}$$
8. Следовательно:
$$S=2 \times \frac{\pi}{2} = \pi$$
Ответ: площадь фигуры, ограниченной кривыми, равна $\pi$.