Dobbelt integral - volum av sylinder?

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
atlebjarnebob
Pytagoras
Pytagoras
Innlegg: 10
Registrert: 29/01-2020 17:13

Kan noen hjelpe meg litt på vei med denne? Av begrensningen [tex]x^2 + y^2 = 2^2[/tex] ser jeg for meg at integralet tilsvarer volumet av et sylinder, og at jeg kan finne volumet ved generell formel for volum av sylinder, men ser ikke hva jeg skal sette som høyde i så fall.
Vedlegg
a7e815ac7b46977dfdaa9276228385c1.png
a7e815ac7b46977dfdaa9276228385c1.png (7.91 kiB) Vist 2217 ganger
Emilga
Riemann
Riemann
Innlegg: 1552
Registrert: 20/12-2006 19:21
Sted: NTNU

Området $x^2 + y^2 \leq 2^2$ er en sirkel med radius lik $2$ og sentrum i origo. Altså vil vi integrere fra $x = -2$ til $x=2$, og $y = \pm \sqrt{2^2 - x^2}$.

$$ I = \int_{x=-2}^{2} \int_{y= - \sqrt{2^2 - x^2}}^{\sqrt{2^2 - x^2}} \sqrt{2^2 - x^2 - y^2} \mathrm{d}y \mathrm{d}x$$

(EDIT: kan sikkert også gjøre integralet enklere ved å bruke polarkoordinater.)
Mattebruker

Innfører sirkelkoordinatar: [tex]\rho[/tex] og [tex]\varphi[/tex] ( 0[tex]\leq[/tex][tex]\rho[/tex][tex]\leq[/tex] 2 , 0[tex]\leq[/tex][tex]\varphi[/tex][tex]\leq[/tex]2[tex]\pi[/tex] )

x[tex]^{2}[/tex] + y[tex]^{2}[/tex] = [tex]\rho[/tex][tex]^{2}[/tex]

Flateelementet dA = [tex]\rho[/tex] d[tex]\rho[/tex] d[tex]\varphi[/tex]

Ved innsetting i integralet får vi

[tex]\int_{0}^{2\pi }[/tex]([tex]\int_{0}^{2}[/tex][tex]\sqrt{4- \rho ^{2}}[/tex][tex]\rho[/tex] d[tex]\rho[/tex]) d[tex]\varphi[/tex]

Dette dobbelintegralet er løysbart !
[tex]\rho[/tex] - delen finnast ved substitusjon, [tex]\varphi[/tex]- delen er triviell. Lukke til !
atlebjarnebob
Pytagoras
Pytagoras
Innlegg: 10
Registrert: 29/01-2020 17:13

Takk til begge for svar! Det ble riktig med polarkoordinater, men lurer litt på hvorfor flateelementet dA blir som du beskriver. Har du mulighet til å fordype litt om det?
Emilga
Riemann
Riemann
Innlegg: 1552
Registrert: 20/12-2006 19:21
Sted: NTNU

atlebjarnebob
Pytagoras
Pytagoras
Innlegg: 10
Registrert: 29/01-2020 17:13

Det gir mening, takk.
Svar