Sette opp trippelintegral
Posted: 23/11-2010 18:50
Oppgave:
La D være området som ligger innenfor kulen x^2 + y^2 + z^2 = a^2, a > 3 og utenfor sylinderen x^2 + y^2 = b^2. Sammenhengen mellom a og b er slik at skjæringskurvene mellom kulen og sylinderen ligger i planene z = 3 og z = -3. Vi har videre at b^2 = a^2 - 9
Vis hvordan vi kan finne volum til dette området gjennom trippelintegral i sylinderkoordinater og trippelintegral i sfæriske koordinater.
OK. Jeg får til å sette dette opp i sylinderkoordinater, men jeg sliter litt med å sette det opp som sfæriske koordinater. Vi har selvsagt at:
0 < Ɵ < 2 [symbol:pi]
I og med at området er definert i alle åtte oktanter kan vi sette opp første integral som:
2*[symbol:integral] dƟ
(hvor integralet altså går fra 0 til 2 [symbol:pi] ).
Videre har vi at p = a.
Vi kan da sette opp z = p*cos(ɸ)
Som gir:
3 = a*cos(ɸ)
ɸ = arccos(3/a)
De to ytterste integralene blir nå:
2* [symbol:integral] dƟ [symbol:integral] sin(ɸ)
Hvor andre integral går mellom arccos(3/a) og [symbol:pi] /2.
Da gjentstår innerste integral. Vi har jo at p = a er øvre grense, men jeg er usikker på hva som er nedre grense. Jeg kan jo bruke at:
r = psin(ɸ). Som gir:
b^2 = psin[ɸ)
p = b^2/sin(ɸ)
Alternativt kan jeg også bruke:
z = pcos(ɸ)
3 = pcos(ɸ)
p = 3/cos(ɸ)
Hvordan kan jeg vite hvilken av disse som er riktig?
Setter pris på hjelp!
La D være området som ligger innenfor kulen x^2 + y^2 + z^2 = a^2, a > 3 og utenfor sylinderen x^2 + y^2 = b^2. Sammenhengen mellom a og b er slik at skjæringskurvene mellom kulen og sylinderen ligger i planene z = 3 og z = -3. Vi har videre at b^2 = a^2 - 9
Vis hvordan vi kan finne volum til dette området gjennom trippelintegral i sylinderkoordinater og trippelintegral i sfæriske koordinater.
OK. Jeg får til å sette dette opp i sylinderkoordinater, men jeg sliter litt med å sette det opp som sfæriske koordinater. Vi har selvsagt at:
0 < Ɵ < 2 [symbol:pi]
I og med at området er definert i alle åtte oktanter kan vi sette opp første integral som:
2*[symbol:integral] dƟ
(hvor integralet altså går fra 0 til 2 [symbol:pi] ).
Videre har vi at p = a.
Vi kan da sette opp z = p*cos(ɸ)
Som gir:
3 = a*cos(ɸ)
ɸ = arccos(3/a)
De to ytterste integralene blir nå:
2* [symbol:integral] dƟ [symbol:integral] sin(ɸ)
Hvor andre integral går mellom arccos(3/a) og [symbol:pi] /2.
Da gjentstår innerste integral. Vi har jo at p = a er øvre grense, men jeg er usikker på hva som er nedre grense. Jeg kan jo bruke at:
r = psin(ɸ). Som gir:
b^2 = psin[ɸ)
p = b^2/sin(ɸ)
Alternativt kan jeg også bruke:
z = pcos(ɸ)
3 = pcos(ɸ)
p = 3/cos(ɸ)
Hvordan kan jeg vite hvilken av disse som er riktig?
Setter pris på hjelp!