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!

Felületi integrál

277
Csatoltam képet.
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Felsőoktatás / Matematika

Válaszok

1
Térjünk át hengerkoordinátákra, így egyszerűen paraméterezhető a felület:

`x=rho cos varphi`

`y=rho sin varphi`

`z=sqrt(x^2+y^2)=rho`

Tehát a felület paraméterezése: `\mathbf{r}(rho,varphi)=(rho cos varphi)\mathbf{i}+(rho sin varphi)\mathbf{j}+rho\mathbf{k}`, ahol `0 le rho le 1` és `0 le varphi lt 2pi`. A deriváltjai:

`\mathbf{r}'_rho=(cos varphi)\mathbf{i}+(sin varphi)\mathbf{j}+\mathbf{k}`

`\mathbf{r}'_varphi=(-rho sin varphi)\mathbf{i}+(rho cos varphi)\mathbf{j}`

Az érintővektorok szorzata:

`\mathbf{r}'_rho times \mathbf{r}'_varphi=|[\mathbf{i},\mathbf{j},\mathbf{k}],[cos varphi,sin varphi,1],[-rho sin varphi,rho cos varphi,0]|=``-(rho cos varphi)\mathbf{i}-(rho sin varphi)\mathbf{j}+rho \mathbf{k}`

Ennek abszolút értéke:

`|\mathbf{r}'_rho times \mathbf{r}'_varphi|=``sqrt(rho^2 cos^2 varphi+rho^2 sin^2 varphi+rho^2)=``sqrt(2) rho`

Az integrandus: `f(rho,varphi)=x^2=rho^2 cos^2 varphi`.

Most már mindent tudunk az integrál kiszámításához:

`int_0^{2pi} int_0^1 f(rho,varphi) |\mathbf{r}'_rho times \mathbf{r}'_varphi|d rho d varphi=``int_0^{2pi} int_0^1 rho^2 cos^2 varphi sqrt(2) rho d rho d varphi=``sqrt(2) int_0^{2pi} cos^2 varphi d varphi int_0^1 rho^3 d rho =``sqrt(2) * [varphi/2 + (sin(2 varphi))/4]_0^{2pi} * [rho^4/4]_0^1=``sqrt(2)*pi*1/4=``(sqrt(2)pi)/4`
0