Площадь (в геометрии) это:

Площадь (в геометрии)
Площадь, одна из основных величин, связанных с геометрическими фигурами. В простейших случаях измеряется числом заполняющих плоскую фигуру единичных квадратов, т. е. квадратов со стороной, равной единице длины.

Вычисление П. было уже в древности одной из важнейших задач практической геометрии (разбивка земельных участков). За несколько столетий до нашей эры греческие учёные располагали точными правилами вычисления П., которые в «Началах» Евклида облечены в форму теорем. При этом П. многоугольников определялись теми же приёмами разложения и дополнения фигур, какие сохранились в школьном преподавании. Для вычисления П. фигур с криволинейным контуром применялся предельный переход в форме исчерпывания метода.

Теория П. плоских фигур, ограниченных простыми (т. е. не пересекающими себя) контурами, может быть построена следующим образом. Рассматриваются всевозможные многоугольники, вписанные в фигуру F, и всевозможные многоугольники, описанные вокруг фигуры F. (Вычисление П. многоугольника сводится к вычислению П. равновеликого ему квадрата, который может быть получен посредством надлежащих прямолинейных разрезов и перекладывания полученных частей.) Пусть {Si} ‒ числовое множество П. вписанных в фигуру многоугольников, a {Sd} ‒ числовое множество П. описанных вокруг фигуры многоугольников. Множество {Si} ограничено сверху (площадью любого описанного многоугольника), а множество {Sd} ограничено снизу (например, числом нуль). Наименьшее из чисел , ограничивающее сверху множество {Si}, называется нижней площадью фигуры F, а наибольшее из чисел , ограничивающее снизу множество {Sd}, называется верхней площадью фигуры F. Если верхняя П. фигуры совпадает с её нижней П., то число S =

называется площадью фигуры, а сама фигура ‒ квадрируемой фигурой. Для того чтобы плоская фигура была квадрируемой, необходимо и достаточно, чтобы для любого положительного числа e можно было указать такой описанный вокруг фигуры многоугольник и такой вписанный в фигуру многоугольник, разность Sd‒Si площадей которых была бы меньше e.

Аналитически П. плоской фигуры может быть вычислена с помощью интегралов. Пусть фигура F ‒ т. н. криволинейная трапеция (рис. 1) ‒ ограничена графиком заданной на сегменте [a, b] непрерывной и неотрицательной функции f (x), отрезками прямых х = а и х = b и отрезком оси Ox между точками (а, 0) и (b, 0). П. такой фигуры может быть выражена интегралом

.

П. фигуры, ограниченной замкнутым контуром, который встречается с параллелью к оси Оу не более чем в двух точках, может быть вычислена как разность П. двух фигур, подобных криволинейной трапеции. П. фигуры может быть выражена в виде двойного интеграла:

,

где интегрирование распространяется на часть плоскости, занятой фигурой.

Теория П. фигур, расположенных на кривой поверхности, может быть определена следующим образом. Пусть F ‒ односвязная фигура на гладкой поверхности, ограниченная кусочно гладким контуром. Фигура F разбивается кусочно гладкими кривыми на конечное число частей Фi, каждая из которых однозначно проектируется на касательную плоскость, проходящую через точку Mi, принадлежащую части Фi, (рис. 2). Предел сумм площадей этих проекций (если он существует), взятых по всем элементам разбиения, при условиях, что максимум диаметров этих элементов стремится к нулю и что он не зависит от выбора точек Mi, называется площадью фигуры F. Фигура на поверхности, для которой этот предел существует, называется квадрируемой. Квадрируемыми являются кусочно гладкие ограниченные полные двусторонние поверхности. П. всей поверхности слагается из П. составляющих её частей.

Аналитически П. фигуры F на поверхности, заданной уравнением z = f (x, у), где функция f однозначна и имеет непрерывные частные производные, может быть выражена следующим образом

.

Здесь G ‒ замкнутая область, являющаяся проекцией фигуры F на плоскость Оху, ds ‒ элемент площади на поверхности.

Об обобщении понятия П. см. Мера множеств.


Лит.: Фихтенгольц Г. М., Курс дифференциального и интегрального исчисления, 7 изд., т. 2, М., 1969; Кудрявцев Л. Д., Математический анализ, т. 1‒2, М., 1970; Ильин В. А., Позняк Э. Г., Основы математического анализа, 3 изд., ч. 1‒2, М., 1971‒73.


Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Площадь (в геометрии)" в других словарях:

  • ПЛОЩАДЬ (в геометрии) — ПЛОЩАДЬ, одна из количественных характеристик плоских геометрических фигур и поверхностей. Площадь прямоугольника равна произведению длин двух смежных сторон. Площадь ступенчатой фигуры (т. е. такой, которую можно разбить на нескольких… …   Энциклопедический словарь

  • Площадь (в геометрии) — Площадь фигуры  числовая характеристика фигуры. В простейшем случае, когда фигуру можно разбить на конечное множество единичных квадратов, площадь равна числу квадратов. Содержание 1 Об определении 2 Связанные определения 3 Комментарии …   Википедия

  • ЦИЛИНДР (в геометрии) — ЦИЛИНДР (от греч. kylindros) в элементарной геометрии, геометрическое тело, образованное вращением прямоугольника около одной стороны: объем цилиндра V=pr2h, а площадь боковой поверхности S = 2prh. Боковая поверхность цилиндра есть часть… …   Энциклопедический словарь

  • КРУГ (в геометрии) — КРУГ, часть плоскости, ограниченная окружностью (содержащая ее центр). Площадь круга S = pR2 , где R радиус окружности, а p = 3,141592654 отношение длины окружности к диаметру …   Энциклопедический словарь

  • СФЕРА (в геометрии) — СФЕРА, замкнутая поверхность, все точки которой одинаково удалены от одной точки (центра сферы). Отрезок, соединяющий центр сферы с какой либо ее точкой (а также его длина), называется радиусом сферы. Площадь поверхности сферы S=4pR2, где R… …   Энциклопедический словарь

  • ТРЕУГОЛЬНИК (в геометрии) — ТРЕУГОЛЬНИК, часть плоскости, ограниченная тремя отрезками прямых (сторонами треугольника), имеющими попарно по одному общему концу (вершины треугольника). Сумма всех углов треугольника равна двум прямым (180°). Площадь треугольника S=1/2 ah, где …   Энциклопедический словарь

  • Покрытие (в геометрии) — Покрытие, совокупность точечных множеств (геометрических фигур), объединение которых образует или содержит данное множество (данную фигуру); например, диагональ прямоугольника разбивает его на два треугольника, образующих П. данного… …   Большая советская энциклопедия

  • Пирамида (в геометрии) — Пирамида (от греч. pyramís, родительный падеж pyramídos), многогранник, одной из граней которого служит многоугольник (основание П., которое, в частности, может быть треугольником), а остальные грани (боковые) суть треугольники с общей вершиной… …   Большая советская энциклопедия

  • Треугольник (в геометрии) — Треугольник прямолинейный, часть плоскости, ограниченная тремя отрезками прямых (стороны Т.), имеющими попарно по одному общему концу (вершины Т.). Т., у которого длины всех сторон равны, называется равносторонним, или правильным (рис., 1), Т. с… …   Большая советская энциклопедия

  • ГЕОМЕТРИИ ОБЗОР — Геометрия раздел математики, тесно связанный с понятием пространства; в зависимости от форм описания этого понятия возникают различные виды геометрии. Предполагается, что читатель, приступая к чтению этой статьи, обладает некоторыми… …   Энциклопедия Кольера

Книги

Другие книги по запросу «Площадь (в геометрии)» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»