С подмогою тройного интеграла вычислить объем тела, ограниченного данными поверхностями.

С подмогою тройного интеграла вычислить объем тела, ограниченного данными поверхностями.  x^2 +y^2 =4 , z=1, z=12-3x-4y

Задать свой вопрос
1 ответ
Перепишем уравнения в цилиндрической системе координат: (x, y, z) изменяются на (r, , z) по формулам x = r cos( - arctg 3/4), y = r sin( - arctg 3/4) арктангенс возник из уразумений удобства, чтоб третье уравнение выглядело поприличнее. Откуда отсчитывать углы, для нас не принципиально.

1-ое уравнение: 
4=x^2+y^2=r^2\cos^2(\dots)+r^2\sin^2(\dots)=r^2\\amp;10;r=2

2-ое уравнение не изменяется.

Третье уравнение:
z=12-3x-4y=12-3r\cos\left(\varphi-\mathop\mathrmarctg\dfrac34\right)-4r\sin\left(\varphi-\mathop\mathrmarctg\dfrac34\right)=\\=12-3r\cdot\dfrac45\cos\varphi-3r\cdot\dfrac35\sin\varphi-4r\cdot\dfrac45\sin\varphi+4r\cdot\dfrac35\cos\varphi=\\=12-5r\sin\varphi

Итак, уравнения поверхностей, ограничивающих тело, выписаны выше: r = 2, z = 1, z = 12 - 5r sin . Тело, которое они ограничивают, изображено на приложенном рисунке: это часть цилиндра, вырезанная 2-мя плоскостями.

Сформулируем условия в виде неравенств. 
1 z 12 - 5r sin 
0   2
0 r 2

Осталось вспомнить, что элемент объёма в цилиндрических координатах есть dV = r dr d dz, и вычислить интеграл:
\displaystyle \iiint_VdV=\int_0^2\pid\varphi\int_0^2r\,dr\int_1^12-5r\sin\varphidz=\\=\int_0^2\pid\varphi\int_0^2(11-5r\sin\varphi)r\,dr=2\pi\cdot22=44\pi

Ответ: 44.

________________________________________

Для самопроверки получим этот ответ без интеграла. 
Самая нижняя точка, в которой наклонная плоскость пересекает цилиндр, это z = 12 - 5 * 2 = 2, самая высокая z = 12 + 5 * 2 = 22. Тогда объём равен сумме объёма цилиндра с вышиной 2 - 1 = 1 и половины объёма цилиндра с вышиной 22 - 2 = 20.
V = S * (h1 + h2 / 2) = 4 * (1 + 10) = 44
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт