logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Algebra, zadanie nr 3442

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

maths44
postów: 2
2015-05-24 07:40:40

Oblicz calke $\int\int ydS$ po powierzchni S, gdzie S jest częścią powierzchni $ x^{2}+z^{2}=2y $ dla $ x^{2}+z^{2}\ge y^{2} $

jak to sparametryzowac?


janusz78
postów: 820
2015-05-24 14:08:33

$ S $ jest częścią powierzchni paraboloidy kołowej
ograniczonej powierzchnią stożka.

Z układu
$ x^{2} +z^{2}=2y, x^2 +z^{2}\geq y^{2},$

otrzymujemy ograniczenie

$ 2y\geq y^2, y^2-2y \leq 0, 0\leq y \leq 2.$

Niech
$ f(x,z) =\frac{1}{2}(x^{2}+z^{2}).$

Element płata powierzchni
$ dS= \sqrt{1+f^{2}_{|x}(x,z)+f^{2}_{|z}}dxdz= \sqrt{1+x^{2}+z^{2}}dxdz.$

Wprowadzając współrzędne biegunowe:
$ x=r\cos(\phi), z=r\sin(\phi)$

$\int_{(S)}\int ydS = \int_{(S)}\int \frac{1}{2}(x^{2}+z^{2})\sqrt{1+x^{2}+z^{2}}dxdy = \frac{1}{2}\int_{0}^{2\pi}\int_{0}^{2} r^3\sqrt{1+r^{2}}drd\phi.$

Całkę wewnętrzną obliczamy metodą podstawień:
$\sqrt{1+r^2} = t, r^2= t^2-1, 2rdr=2tdt, rdr=tdt.$

$ \int_{0}^{2}r^3\sqrt{1+r^2}dr= \int_{0}^{\sqrt{5}}t(t^2-1)dt= \frac{t^4}{4}- \frac{t^2}{2}|_{0}^{\sqrt{5}}=\frac{25}{4}-\frac{5}{2}= \frac{15}{4}.$

Wartość całki
$ \int\int_{(S)}ydS= \frac{15}{4}\pi.$


Wiadomość była modyfikowana 2015-05-24 15:38:52 przez janusz78
strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj