Oblicz pole powierzchni płata wyciętego z powierzchni z=4-p{x^{2}+y^{2}}
Lukasz: Oblicz pole powierzchni płata wyciętego z powierzchni z=4−
√x2+y2 powierzchnią
x
2+y
2=4y
Przedstaw na rysunku.
Hej. Nie wiem po czym całkować obszar, nie wiem jak by to dalej ugryźć.
powierzchnia z to stożek, a rownanie drugiej pow. przekształcam na równanie koła wychodzi
x+(y−2)
2=4 r=2 S(0,2)
Nie wiem czemu ale nie jest on ograniczony żadną osią np z=0 zeby ten stozek nie leciał w −oo
ale okej (mimo że w rozwiazaniu wydaje sie jakby bylo policzone tak jakby byl uciety, bo jak
mozna obliczyc pole czegos co nie jest ograniczone
)
no ale okej ograniczyłem obszar D:{ 0≤r≤4cosφ , 0≤φ≤π
i nie wiem co dalej, po czym całkować
Ktoś jest w stanie mi podpowiedzieć? Pozdrawiam
16 sty 13:17
Maciess: Generalnie to nie równanie koła (okręgu), bo rzecz dzieje się w przestrzeni więc jest walcem
(pustym w środku tak jakby).I tenże walec jak foremka wycina z ciasta pewną część wykresu z.
No ale interpretujemy to zadanie tak, że liczysz pole płata z funkcji z=f(x,y), w obszarze z
dziedziny. W tym wypadku nad KOŁEM
P={(x,y): x
2+(y−2)
2≤4}
f(x,y)=4−
√x2+y2
Pole płata
∫∫
P √1+(f'x)2+(f'y)2 dω
No i pewnie trzeba na biegunowe przejść zeby łatwiej poszło.
Rysunek z geogebry:
https://www.geogebra.org/3d/edaummc8
16 sty 13:39
Lukasz: @Maciness, dzięki za odpowiedź. Ogólnie to wiem że to jest walec, ale równaniem koła to to
chyhba dalej się nazywa? (Nie ważne). Do momentu wyobrazenia tego doszedłem, rysunek mmam też
identyczny jak twój z geogebry. Tylko właśnie czy to nie jest trochę źle napisane w zadaniu że
nie jest ograniczony osią Z? bo ten walec też idzie do −oo czyli pole jest nieskończenie
wielkie czy nie?
Okej, co do dziedziny, to rozumiem że biorę równanie stożka i ograniczam go dziedziną walca?
No i wtedy byłoby tak jak napisałeś
f(x,y)=4−√x2+y2
przechodzę na biegunowe
wychodzi D: { 0≤r≤4cosφ , 0≤φ≤π }
i liczę
π 4cosφ
∫ { ∫ 4−√r2cos2φ+r2sin2φ dφ } dr
0 0
i nie wiem co to jest te twoje równanie na pole płata ∫∫p ... ? co to za pierwiastek ?
16 sty 14:13
Lukasz: w sensie ten pierwiastek twój jest dobry tzn w rozwiazaniu jest tak samo napisane ale skąd to
się wzięło
16 sty 14:32
Maciess: Zadanie jest sformułowane raczej poprawnie. Przyjrzyj się rysunkowi jeszcze raz. Tak jakbys
parasolke przebił okrągłym profiem stalowym. W środku proflu pozostanie materiał (ten o który
chodzi w zadaniu). Reszta parasola w naszym przypadku jest dość kłopotliwa, bo nieograniczona
i domyślamy się, że nie o nią chodzi.
To co napisałeś to można zinterpretować jako objętość figury. Ty masz policzyć pole.
koło ≠ okrąg i o taką kwestie techniczną mi chodziło.
P to obszar po którym całkujemy. Pole powierzchni liczymy inaczej i to własnie wyraza ten
tajemniczy zapis z brzydkim pierwiastkiem.
Ide coś zjeść, potem moge to przeliczyć (o ile ktoś mnie nie uprzedzi) i pokaże cały tok
rozumowania.
16 sty 14:40
Maciess: A jak jestes ciekaw, skąd pierwiastek to musisz wziąc jakiś solidny podręcznik do analizy i
poczytać
16 sty 14:46
Lukasz: Dobra, teraz rozumiem haha ciągle źle do tego podchodziłem i ciągle chciałem objętość liczyć
Ah ta parasolka.
Do tego ciągle myślałem że jest osobny wzór na pole ... Dzięki wielkie Maciess, mega mi
pomogłeś. A to skąd się wziął pierwiastek to odpowiedzią dla mnie wystarczającą jest: bo jest
tak we wzorze
. Pozdrawiam !
16 sty 15:07
Lukasz: w sensie myślałem że nie ma osobnego wzoru na pole*
16 sty 15:08
Lukasz: Jeszcze takie pytanie, bo wyliczyłem ten pierwiastek, wychodzi √2
π
4cosφ
teraz daje ten pierwiastek przed całą całkę i jest: √2 ∫ dφ ∫ dr
0 0
no i normalnie zamieniam x=rcos y=rsin ale tu nie ma ani x ani y. I w rozwiazaniu po
podstawieniu wychodzi całka ∫r dr i teraz pytanie, jak to sie bierze? (wiem że normalnie przy
zamianie mnoży się też za jakobian ale tu to wychodziłoby 0*r)
16 sty 15:31
Maciess: Czemu 0? A nie 1*r?
Dodatkowo jak w biegunowych to raczej r sie zmienia przy ustalony kącie
od 0 do 4sinφ
Chociaz tu mozna by było raczej sobie dac rade bez ukladu biegunowego.
16 sty 16:54
Maciess:
f(x,y)=4−
√x2+y2 f'
2x+f'
2y=1
0<α<π
0<r<4sinα
∫∫
P √1+1 dω =
√2 ∫∫r drdα =
√2/2∫r
2 dα = 8
√2∫sin
2α=
| cos2α+1 | |
=8√2 ∫ 1−cos2α dα=8√2(π−∫ |
| dα =4√2(π−∫cos2α dα) = 4√2(π−0)=4√2π |
| 2 | |
W przedostatnim przejsciu wykorzystalem fakt, ze całka z cos2x po pelnym okresie to 0.
Powinno byc okej
16 sty 17:19
jc: Można bez całkowania. Po rozwinięciu stożka zobaczymy ściśnięte kątowo koło
(dzielimy przez √2) o promieniu 2√2.
Pole = [π (2√2)2]/√2=π4√2.
16 sty 22:21