Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Ezt meg tudja oldani egyáltalán valaki?

287
Mert nekem még csak elképzelésem sincs róla :(
Köszönöm, ha segítesz.
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
Polárkoordináták, descartes-koordináták, konvertálás
0
Felsőoktatás / Matematika

Válaszok

2
Magát az integrálást kétféleképpen is meglehetne oldani. Az egyik amikor Descartes-koordinátákra térve (az `x=r*cos varphi` és `y=r*sin varphi` transzformációs képletet felhasználva) integrálunk, ami a tulajdonképpeni feladat. És még van egy transzformációs képlet
magára a kettős integrálra, aminek általánosabb alakja ez volna:
`int int_(Omega') f(r*cos varphi, r*sin varphi)r dr dvarphi=int int_Omega f(x,y) dx dy`. Itt `f(x,y)=1`, de mi az `Omega'` és `Omega` tartományok közötti transzformáció, ezt kellene még kitalálni! Kérnék az első megoldáshoz még egy kis időt. (Sajnos a felsőfokú zsebkönyvek és tankönyvek egy jelentős része leírja magát a képletet és a hozzá tartozó magyarázat egyik felét, a másik felét meg elhallgatja.)

A másik egy direktebb út. Írd át a `varphi`-t `x`-re és a `r`-t `y`-ra. És akkor egy neked tetsző kettős integrálra jutsz. Vigyázz! Ne zavarjon meg az, hogy ez is `x` és `y,` mert ezeket másképpen kell itt értelmezni, mint az első megoldás során. Ezzel viszont ellenőrizheted majd az első megoldásodat. Folytatva a megoldást először az `Omega'` integrálási tartományt határozzuk meg, amelyet három egyenes szakasz (`x=pi/6`, `y=0` és `x=pi/3`) és egy görbe ív `y=frac{2*(sqrt(3)+1)}{sin(x)+cos(x)}` határol. A differenciálszámítás eszközeivel meghatározható, hogy a görbe alulról konvex és a "belógása" `0,12` környékén van. Az `Omega'` tartomány konvex burkának sarokpontjai: `A'(pi/6`, `0)`, `B'(pi/3`, `0)`, `C'(pi/3`, `4)` és `D'(pi/6`, `4)`, ami egy téglalaphoz hasonlítható tartományt határoz meg. Ami kölcsönösen egyértelműen leképződik az `Omega` tartományra, amelynek sarokpontjai: `A(0`, `0)`, `B(0`, `0)`, `C(2*sqrt(3)`, `2)` és `D(2`, `2*sqrt(3))`. A számolás során visszatérünk a polárkoordinátákra és a fenti (lásd a második sort) transzformációt alkalmazzuk. Ez pedig egy háromszöget határoz meg.

Ezután kiszámítjuk a megadott kettős integrál értékét. A belső integrál `varphi`-től függ:
`int_0^(frac{2*(sqrt(3)+1)}{sin(varphi)+cos(varphi)})r*dr=frac{4*(sqrt(3)+2)}{(sin(varphi)+cos(varphi))^2}`. A külső integrál értéke egy természetes szám lesz, mert
`int_(pi/6)^(pi/3)frac{4*(sqrt(3)+2)}{(sin(varphi)+cos(varphi))^2} dvarphi``=[frac{-4*(sqrt(3)+2)*cos(varphi)}{sin(varphi)+cos(varphi)}]_(pi/6)^(pi/3)=4`.

Ezután veszem elő a negyedik sorban leírt integráltranszformációt és annak jobb oldalán található kettős integrál kiszámításához kezdek hozzá. Az `Omega` háromszögtartmány határoló egyeneseinek az egyenletei felsorolás szerűen leírva: `sqrt(3)*x`, `frac{x}{sqrt(3)}` és `2*(sqrt(3)+1)-x`. Ezt pedig a tanult módszerekkel két normáltartományra bontom az `x=0`, `x=2` és `x=2*sqrt(3)` egyenesek mentén. Legyen tehát az `Omega=Omega_1 cup Omega_2`, ahol `Omega_1`-et az `A(0`, `0)`, `F(2`, `frac{2}{sqrt(3)})`, `D(2`, `2*sqrt(3))` csúcspontok, valamint `Omega_2`-öt az `F(2`, `frac{2}{sqrt(3)})`, `C(2*sqrt(3)`, `2)`, `D(2`, `2*sqrt(3))` csúcspontok határoznak meg. Az `Omega_1` tartományhoz tartozó integrál így néz ki:
`int_0^2 (int_(frac{x}{sqrt(3)})^(sqrt(3)*x) dy)dx=frac{4*sqrt(3)}{3}`. Az `Omega_2` tartományhoz tartozó integrál értéke: `int_2^(2*sqrt(3)) (int_(frac{x}{sqrt(3)})^(2*sqrt(3)+2-x) dy)dx=4-frac{4*sqrt(3)}{3}`. A két valós szám összege újból 4-et eredményez.
Módosítva: 2 éve
1

Hálás köszönetem
0