Здравствуйте, nata! Дано: Функция F(x,y,z) = 1 / (9·x + 2·y + 6·z + 1)3 Область интегрирования ограничена поверхностями : V : x1 = 0 , y1 = 0 , z1 = 0 , y2 = 2 , x + z = 5 . Вычислить тройной интеграл I = V∫∫∫F(x,y,z)dxdydz Решение : Решаем задачу по методике, описанной в учебной статье "Тройные интегралы. Вычисление объёма тела" mathprofi.ru/troinye_integraly.html Сначала изобразим ортогональную проекцию тела на координатную плоскость XOY . Рассмотрим поверхности, кот-е параллельны оси OZ (их уравнения НЕ содержат буквы Z), их 3 : x1 = 0 , y1 = 0 , y2 = 2 . Обозначим их на чертеже (см чертёж ниже).
x изменяется от x1=0 до x2=5 . x2 находим из уравнения x + z = 5 пр
и крайнем заданном значении z=0 . z изменяется от z1=0 до z2=5 . z2 находим из уравнения x + z = 5 при крайнем заданном значении x=0 . y-границы [0,2] заданы в Условии задачи в явном виде. Заданное тело является призмой с прямоугольником в основании и равнобедренным прямоугольным треугольником в проекции XOZ.
Зададим порядок обхода подинтегральных проекций. Удобнее ориентироваться по 2мерным чертежам. 0 <= z <= 5-x 0 <= y <= 2 0 <= x <= 5
Перейдём к
повторным интегралам. Для начала выполним упрощённую задачу, вычислим объём V0 призмы с пустой функцией [при F(x,y,z) = 1] см формулу (1) на рисунке. С интегралами лучше разбираться по отдельности. Начнём с z-интеграла (см формулу 2). Для подстановки пределов интегрирования используем формулу Ньютона-Лейбница (см Ссылка2 )
Результат Iz0(x,y) = 5 - x вычисления z-
интеграла подставим в вычислитель y-интеграла. Получили Iy0(x) = 10 - 2·x (формула 3).
Результат вычисления внутренних интегралов Iy0(x) = 10 - 2x подставляем во внешний x-интеграл. Получили объём тела V0 = 25 ед3 Проверить правильность вычисления интеграла на этой стадии легко, потому что V0 имеет физический смысл - объём призмы. Объём равен произведению площади залитого голубым цветом треугольника XOZ-проекции на вертикальную Δy-толщину призмы, то
есть: (x22/2)·(y2 - y1) = (52/2)·(2-0) = 25 . Проверка успешна!
Теперь проделаем те же вычисления интегралов с заданной (не-пустой) функцией F(x,y,z) = 1 / (9·x + 2·y + 6·z + 1)3 . Рисунок N2 с формулами прилагаю ниже.
Ответ: тройной интеграл равен -0,033 . Число снова получилось отрицательное (как и в Вашей предыдущей задаче rfpro.ru/question/197660 ), но такая уж абстрактная функция F(x,y,z) досталась нам с Вами. Вычисления выполнены, проверены и много-кратно пере-проверены в Маткаде ru.wikipedia.org/wiki/Mathcad .
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!