Пример вычисления тройного интеграла




Вычислить тройной интеграл: ;

V:

Решение:

Перейдем от тройного интеграла к повторному:


=

 

Проведем поэтапное вычисление интеграла:

)

)

=

=

)

=

=

)

Ответ: 12,5

 


Приложения двойных интегралов

 

) Площадь плоской фигуры :

 

 

) Объем тела, ограниченного поверхностями:

 

 

)Площадь части криволинейной поверхности:

 

 

) Момент инерции относительно начала координат плоской фигуры :

 

 

) Масса плоской фигуры переменной поверхностной плотности

 

 

Рассмотрим приложения двойных интегралов на конкретных задачах.

Пример 1

Найти площадь фигуры, ограниченной данными линиями: .

Решение:

Зададим область D неравенствами:

D:

Вычислим двойной интеграл

Ответ: S=36

Пример 2

Найти объем тела, ограниченного данными поверхностями:

Решение:

Зададим область D неравенствами:

D:

Перейдем от двойного интеграла к повторному.

= .

Проведем поэтапное вычисление интеграла.

)

2)

Ответ:

Пример 3

Найти площадь части конуса , заключенной внутри цилиндра

Решение:

Зададим область D неравенствами в полярных координатах:

D:

 

 

Найдем частные производные:

 

 

Перейдем к полярным координатам и заменим двойной интеграл повторным:

 


Проведем поэтапное вычисление интеграла:

)

2)

Ответ:

Пример 4

Найти момент инерции фигуры, заданной неравенствами:

относительно начала координат, если его плотность постоянна и равна 3.

Решение:

Зададим область D неравенствами:

,

Перейдем от двойного интеграла к повторному:

 

 

Проведем поэтапное вычисление интеграла:

 

)

2)


Ответ:

Пример 5

Найти массу плоской фигуры, заданной неравенствами: с переменной поверхностной плотностью: .

Решение:

Перейдем от двойного интеграла к повторному:

 

.

 

Проведем поэтапное вычисление интеграла:

)

)

Ответ:


Приложения тройных интегралов

кратный интеграл инерция статистический

1) Объем тела :

 

 

) Масса тела плотности:

 

 

) Моменты инерции тела относительно координатных осей и начала координат:

 

 

) Статистические моменты тела относительно координатных плоскостей , , :

 


5) Координаты центра масс тела:

 

 

Рассмотрим приложения тройных интегралов на конкретных задачах.

Пример 1

Найти объем тела, ограниченного плоскостями

Решение:

Зададим область неравенствами:

Перейдем от тройного интеграла к повторному:

 

 

Проведем поэтапное вычисление интеграла:

 

)

2)

3)

 

Ответ:

Пример 2

Найти массу тела, ограниченного плоскостями

плотности

Решение:

Зададим область неравенствами:

Перейдем от тройного интеграла к повторному:

 

 

Выполним поэтапное вычисление интеграла:

 

)

) =

)

 

Ответ:

Пример 3

Найдите моменты инерции тела, ограниченного плоскостями и плотностью относительно координатных осей и начала координат.

Решение:

Зададим область V неравенствами:

Найдем момент инерции .

Перейдем от тройного интеграла к повторному:

 

 

Проведем поэтапное вычисление интеграла:

 

)

2)

=

)

 

Найдем момент инерции .

Перейдем от тройного интеграла к повторному:


 

Проведем поэтапное вычисление интеграла:

 

)

)

3)

 

Найдем момент инерции .

Перейдем от тройного интеграла к повторному:

 

 

Проведем поэтапное вычисление интеграла:

 


1)

2)

)

 

Найдем момент инерции .

Перейдем от тройного интеграла к повторному:

 

 

Проведем поэтапное вычисление интеграла:

 

)

2)

3)

 

Ответ:

Пример 4

Найти статистические моменты тела, ограниченного плоскостями и плотностью относительно координатных плоскостей , , .

Решение:

Зададим область V неравенствами:

 

 

Найдем статистический момент .

Перейдем от тройного интеграла к повторному:

 

 

Проведем поэтапное вычисление интеграла:

 


1)

2)

3)

 

Найдем статистический момент .

Перейдем от тройного интеграла к повторному:

 

 

Проведем поэтапное вычисление интеграла:

 

)

2)

3)

 

Найдем статистический момент .

Перейдем от тройного интеграла к повторному:

 


Проведем поэтапное вычисление интеграла:

 

)

2)

3)

 

Ответ:

Пример 5

Найти координаты центра масс тела, ограниченного плоскостями и плотностью .

Решение:

Из примера 4:

Из примера 2:

 

 

Ответ:




Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-04-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: