คุณจะหาปริมาตรของปิรามิดที่ล้อมรอบด้วยระนาบ 2x + 3y + z = 6 และระนาบพิกัดได้อย่างไร

คุณจะหาปริมาตรของปิรามิดที่ล้อมรอบด้วยระนาบ 2x + 3y + z = 6 และระนาบพิกัดได้อย่างไร
Anonim

ตอบ:

#= 6 # หน่วยลูกบาศก์

คำอธิบาย:

เวกเตอร์ปกติคือ #((2),(3),(1))# ซึ่งชี้ไปในทิศทางของ octant 1 ดังนั้นปริมาตรที่เป็นปัญหาจะอยู่ภายใต้ระนาบและใน octant 1

เราสามารถเขียนระนาบใหม่เป็น #z (x, y) = 6 - 2x - 3y #

สำหรับ #z = 0 # เรามี

  • # z = 0, x = 0 หมายถึง y = 2 #
  • # z = 0, y = 0 หมายถึง x = 3 #

และ

- - # x = 0, y = 0 หมายถึง z = 6 #

นี่คือ:

ปริมาณที่เราต้องการคือ

#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 #

ตอบ:

6

คำอธิบาย:

พวกเรากำลังจะทำทริปเปิลอินทิกรัล

ระบบพิกัดคาร์ทีเซียนนั้นเหมาะสมที่สุด ลำดับการรวมไม่สำคัญ เราจะไปซีก่อน y กลาง, x สุดท้าย

#underline ("การกำหนดขีด จำกัด ") #

บนเครื่องบิน #z = 6 - 2x - 3y # และบนระนาบพิกัด #z = 0 # ด้วยเหตุนี้

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

ตาม # Z = 0 #, # Y # ไปจาก 0 ถึง # 3y = 6 - 2x # ด้วยเหตุนี้

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

ตาม # y = 0, z = 0 # ด้วยเหตุนี้

#x: 0 rarr 3 #

เรากำลังหาปริมาตรอย่างนั้น #f (x, y, z) = 1 #. ปริพันธ์กลายเป็น

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

# = int_0 ^ ^ 3int_0 (2-2 / 3x) Z _0 ^ (6-2x-3y) dydx #

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