Com es troba el volum de la piràmide delimitat pel pla 2x + 3y + z = 6 i el pla de coordenades?

Com es troba el volum de la piràmide delimitat pel pla 2x + 3y + z = 6 i el pla de coordenades?
Anonim

Resposta:

#= 6 # unitats cúbiques

Explicació:

el vector normal és #((2),(3),(1))# que assenyala en la direcció del octant 1, de manera que el volum en qüestió es troba sota el pla i en l'octant 1

podem tornar a escriure el pla com #z (x, y) = 6 - 2x - 3y #

per #z = 0 # tenim

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

i

- - # x = 0, y = 0 implica z = 6 #

és això:

el volum que necessitem és

#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 _ (i = 0) ^ (2 - 2/3 x) dx #

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

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

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

#= 18- 18 + 54/9 #

#= 6 #

Resposta:

6

Explicació:

Anem a realitzar una triple integral.

El sistema de coordenades cartesianes és el més aplicable. L’ordre d’integració no és crític. Anem a z primer, i mig, x últim.

#underline ("Determinació de límits") #

A l'avió #z = 6 - 2x - 3y # i al pla de coordenades #z = 0 # d'aquí

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

Al llarg # z = 0 #, # y # va de 0 a # 3y = 6 - 2x # d'aquí

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

Al llarg # y = 0, z = 0 # d'aquí

#x: 0 rarr 3 #

Estem trobant el volum així #f (x, y, z) = 1. Es converteix en integral

# 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#