Hoe vind je het volume van de piramide begrensd door het vlak 2x + 3y + z = 6 en het coördinatenvlak?

Hoe vind je het volume van de piramide begrensd door het vlak 2x + 3y + z = 6 en het coördinatenvlak?
Anonim

Antwoord:

#= 6 # kubieke eenheden

Uitleg:

de normale vector is #((2),(3),(1))# wat in de richting van octant 1 wijst, dus het volume in kwestie ligt onder het vlak en in octant 1

we kunnen het vliegtuig opnieuw beschrijven als #z (x, y) = 6 - 2x - 3y #

voor #z = 0 # wij hebben

  • # z = 0, x = 0 houdt in y = 2 #
  • # z = 0, y = 0 betekent x = 3 #

en

- - # x = 0, y = 0 houdt in z = 6 #

het is dit:

het volume dat we nodig hebben is

#int_A z (x, y) dA #

# = int_ (x = 0) ^ (3) int_ (y = 0) ^ (2 - 2/3 x) 6 - 2x - 3y dy dx #

# = int_ (x = 0) ^ (3) 6y - 2xy - 3 / 2y ^ 2 _ (y = 0) ^ (2 - 2/3 x) dx #

# = int_ (x = 0) ^ (3) 6 (2-2 / 3 x) - 2x (2-2 / 3 x) - 3/2 (2-2 / 3 x) ^ 2 _ (y = 0) ^ (2 - 2/3 x) dx #

# = int_ (x = 0) ^ (3) 12-4 x - 4x + 4/3 x ^ 2 - 6 - 2/3 x ^ 2 + 4x dx #

# = int_ (x = 0) ^ (3) 6- 4 x + 2/3 x ^ 2 dx #

# = 6x- 2 x ^ 2 + 2/9 x ^ 3 _ (x = 0) ^ (3) #

#= 18- 18 + 54/9 #

#= 6 #

Antwoord:

6

Uitleg:

We gaan een drievoudige integraal uitvoeren.

Het cartesische coördinatensysteem is het meest van toepassing. De volgorde van integratie is niet kritisch. We gaan eerst z, y midden, x laatste.

#underline ("Bepaling van limieten") #

In het vliegtuig #z = 6 - 2x - 3y # en op het coördinatenvlak #z = 0 # Vandaar

# z: 0 rarr 6 - 2x - 3y #

Langs # Z = 0 #, # Y # gaat van 0 tot # 3y = 6 - 2x # Vandaar

#y: 0 rarr 2 - 2 / 3x #

Langs # y = 0, z = 0 # Vandaar

#x: 0 rarr 3 #

We vinden het volume zo #f (x, y, z) = 1 #. Integraal wordt

# Int_0 ^ 3int_0 ^ (2-2 / 3x) int_0 ^ (6-2x-3j) dzdydx #

# = Int_0 3int_0 ^ ^ (2-2 / 3x) z _0 ^ (6-2x-3j) dydx #

# = Int_0 ^ 3int_0 ^ (2-2 / 3x) (6-2x-3j) dydx #

# = int_0 ^ 3 6y-2xy - 3 / 2y ^ 2 _0 ^ (2-2 / 3x) dx #

# = int_0 ^ 3 (6 (2-2 / 3x) - 2x (2-2 / 3x) - 3/2 (2-2 / 3x) ^ 2) dx #

# = int_0 ^ 3 (12 - 4x - 4x + 4 / 3x ^ 2 - 3/2 (4 - 8 / 3x + 4 / 9x ^ 2)) dx #

# = int_0 ^ 3 (12 - 8x + 4 / 3x ^ 3 - 6 + 4x - 2 / 3x ^ 2) dx #

# = int_0 ^ 3 (6 - 4x + 2 / 3x ^ 2) dx #

# = 6x - 2x ^ 2 + 2 / 9x ^ 3 _0 ^ 3 #

#=6(3) - 2(3)^2 +2/9(3)^3 #

#=6#